KR101107696B1 - 액정표시패널 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 셀갭 및 배향의 불균일을 방지할 수 있는 액정표시패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 액정표시패널은 기판 상에 서로 교차되게 형성되어 셀영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인과; 상기 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차영역에 형성된 박막 트랜지스터와; 상기 셀영역에 형성된 컬러필터와; 상기 박막 트랜지스터, 게이트 라인 및 데이터 라인 중 적어도 어느 하나와 중첩되게 형성되어 셀영역을 구획하는 블랙 매트릭스와; 상기 컬러필터와 블랙 매트릭스가 형성된 기판을 평탄화 시키는 평탄화층과; 상기 평탄화층을 사이에 두고 상기 컬러필터와 중첩되며 상기 박막 트랜지스터와 접속되는 화소전극과; 상기 화소전극 및 평탄화층 상에 형성되며 적어도 하나의 제1 전계왜곡수단을 가지는 수지(resin)층과; 상기 수지층 상에 형성되어 액정을 배향시키는 배향막과; 상기 배향막 상에 위치하는 액정층과; 상기 액정층 상에 위치하여 상기 액정층을 보호하는 액정보호층과; 상기 배향막 상에서 상기 블랙 매트릭스와 중첩되게 위치함과 아울러 상기 액정보호층과 접착되게 형성되어 상기 액정층의 두께를 균일하게 유지시키는 점착성 스페이서를 구비한다.

Description

액정표시패널 및 그 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL AND FABRICATING METHOD THEREOF}
도 1은 종래의 칼라 필터 온 박막 트랜지스터 구조의 액정표시패널을 나타내는 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 종래의 액정층 및 액정보호층을 형성공정을 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 컬러 필터 온 박막 트랜지스터 구조의 액정표시패널을 나타내는 단면도이다.
도 4a 내지 도 4h는 도 3에 도시된 컬러 필터 온 박막 트랜지스터 구조의 액정표시패널의 제조방법을 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 리브를 가지는 수지층의 형성공정을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 점착성 스페이서의 형성공정을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 액정층 및 액정보호층을 형성공정을 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 >
4,104 : 데이터라인 6,106 : 게이트전극
8,108 : 소스전극 10,110 : 드레인전극
12,112 : 게이트절연막 14,114 : 활성층
16,116 : 오믹접촉층 18,118 : 보호막
22,122 : 화소전극 32, 132 : 블랙매트릭스
34,134 : 칼라 필터 52, 152 : 평탄화층
본 발명은 액정표시패널에 관한 것으로 특히, 상부기판이 제거되는 컬러필터 온 박막 트랜지스터의 액정표시패널에 있어서, 셀갭 및 배향의 불균일을 방지할 수 있는 액정표시패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
액정표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여 액정표시장치는 데이터라인과 게이트라인의 교차부마다 액정화소셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정표시패널과, 액정표시패널을 구동하기 위한 구동회로를 구비한다.
일반적으로, 액정표시패널은 서로 대향하는 박막 트랜지스터 기판과, 칼라 필터 기판과, 두 기판 사이에 주입된 액정 및 두 기판 사이의 셀갭을 유지시키는 스페이서를 구비한다.
박막 트랜지스터 기판은 게이트라인 접속되는 게이트전극, 데이터라인과 접속되는 소스전극 및 소스전극과 마주하는 드레인전극을 구비한다. 또한, 게이트라인과 데이터라인의 교차로 정의된 액정화소셀 영역마다 형성된 화소전극, 게이트라인 및 데이터라인과 화소전극 사이에 접속된 박막 트랜지스터, 다수의 절연막, 그들 위에 도포된 배향막으로 구성된다.
칼라 필터 기판은 액정화소셀 단위로 형성된 칼라 필터, 칼라 필터들간의 구분 및 외부광 반사를 위한 블랙 매트릭스, 액정에 공통적으로 기준 전압을 공급하는 공통전극, 그들 위에 도포되는 배향막으로 구성된다.
이러한 박막 트랜지스터 기판과 칼라 필터 기판을 합착하여 액정을 주입 및 봉입하여 액정 패널을 완성하거나, 두 기판 중 어느 하나에 액정을 형성한 다음 합착하여 액정 패널을 완성하게 된다. 이때, 칼라 필터 기판의 칼라 필터가 박막 트랜지스터 기판의 화소 전극과 일대일로 대응되도록 두 기판을 정렬시켜 합착하게 된다.
여기서, 박막 트랜지스터 기판 및 칼라 필터 기판에는 합착을 위한 얼라인 마크가 형성된다. 박막 트랜지스터 기판의 얼라인 마크는 게이트전극을 형성하는 공정에서 하부기판 상에 함께 형성하게 되며, 칼라 필터 기판의 얼라인 마크는 블랙 매트릭스를 형성하는 공정에서 상부기판 상에 함께 형성된다.
이러한 박막 트랜지스터 기판과 칼라 필터 기판의 정렬이 바르지 못한 경우 빛샘 불량이 발생하며, 이를 방지하기 위하여 칼라 필터 기판의 블랙 매트릭스 폭 을 넓게 형성하는 방안이 있으나 이는 개구율 저하를 초래한다는 문제점이 있다.
따라서, 최근에는 칼라 필터를 박막 트랜지스터 기판에 형성하고 상부 어레이 기판이 제거된 칼라 필터 온 박막 트랜지스터(Color Filter On Thin Film Transistor; 이하 "COT"라 함) 구조가 제안되었다.
도 1은 종래의 COT 구조의 액정표시패널을 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 COT 구조의 액정표시패널은 기판(1) 상에 박막 트랜지스터(23), 그 박막 트랜지스터(23)와 중첩되는 영역에 형성되어 셀영역을 구획하는 블랙 매트릭스(32), 셀영역에 형성된 R, G, B의 화소를 구현하는 칼라 필터(34), 블랙 매트릭스 및 컬러필터를 덮도록 형성된 평탄화층(52), 평탄화층(52)을 사이에 두고 칼라 필터(34)와 중첩되는 화소 전극(22), 화소전극(22) 및 평탄화층(52) 상에 전면 형성된 배향막(54), 블랙 매트릭스(32)와 중첩되며 배향막(54) 상에 형성된 프라이머(56), 배향막(54) 상에 마련된 액정층(58), 프라이머(56)와 접착됨과 아울러 액정층(58) 상에 형성된 액정보호층(60)을 구비한다.
박막 트랜지스터(23)는 기판(1) 서로 교차되게 형성된 데이터 라인 및 게이트 라인의 교차영역에 위치하며, 게이트 라인과 접속된 게이트전극(6), 데이터라인(4)에 접속된 소스전극(8), 소스전극(8)과 마주하는 드레인전극(10)을 구비한다. 또한, 박막 트랜지스터(23)는 게이트전극(6)과 게이트 절연막(12)을 사이에 두고 중첩되어 소스전극(8)과 드레인전극(10) 사이에 채널을 형성하는 활성층(14), 그 활성층(14)과 소스 및 드레인 전극(8,10)과의 콘택 저항을 줄이기 위한 오믹 접촉층(16)을 구비한다.
보호막(18)은 박막 트랜지스터(23)와 데이터라인(4)을 덮도록 게이트 절연막(12) 위에 형성된다.
칼라 필터(34)는 화소 영역별로 구분되어 보호막(18) 위에 형성된다. 이 경우, 칼라 필터(34)는 게이트라인 및 데이터라인(4)과 중첩되지 않도록 이격되거나 부분적으로 중첩되게 형성된다.
블랙 매트릭스(32)는 칼라 필터(34)가 형성된 보호막(18) 상에 게이트라인 및 데이터라인(4)을 따라 인접한 칼라 필터(34)에 걸치도록 형성됨과 아울러 박막 트랜지스터(23)와 중첩되게 형성된다. 이러한 블랙 매트릭스(32)는 칼라 필터들(34) 사이를 빛샘, 외부광 반사, 그리고 박막 트랜지스터(23)의 채널부가 외부광에 노출됨으로 인한 광 누설 전류 등을 방지하게 된다.
칼라 필터(34) 및 블랙 매트릭스(32) 위에는 유기 절연물로 이루어진 평탄화층(52)이 형성된다. 평탄화층(52)은 칼라 필터(34)와 블랙 매트릭스(32)의 단차를 보상하여 평탄한 표면을 제공함과 아울러 그 칼라 필터(34) 및 블랙 매트릭스(32)로부터의 불순물이 액정으로 유입되는 것을 방지한다.
화소전극(22)은 평탄화층(52) 위에서 칼라 필터(34)와 중첩되도록 각 화소 영역에 독립적으로 형성된다. 그리고, 화소전극(22)은 평탄화층(52), 칼라 필터(34), 보호막(18)을 관통하는 콘택홀(20)을 통해 노출된 드레인 전극(10)과 접속된다.
배향막(54)은 평탄화층(52) 및 화소전극(22) 상에 전면 형성되어 액정층(58)을 소정방향으로 배향시키는 역할을 한다.
프라이머(56)는 액정층(58)과 액정보호층(60)을 분리시킴과 아울러 액정보호층(60)과 접착되어 액정보호층(60)을 고정시키는 역할을 한다.
이하, 도 2a 내지 2c를 참조하여 COT 액정표시패널의 액정층(58) 및 액정보호층(60)의 형성방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이 배향막 상에 소프트 몰드를 이용하여 프라이머(56)를 배향막(54) 상에 부착시킨다. 여기서, 프라이머(56)는 블랙 매트릭스(32)와 중첩되는 영역에 위치함으로써 개구영역을 가리지 않게 된다.
이후, 도 2b에 도시된 바와 같이 액정(71)과 프리 폴리머(73)의 혼합체(61)를 코팅한 후 나이프(63)에 의해 액정(71)과 프리 폴리머(73)의 혼합체(61) 두께가 조절된다.
이어서, 도 2c에 도시된 바와 같이 자외선(UV)을 액정(71)과 프리 폴리머(73)의 혼합체(61)에 조사함으로써, 액정(71)과 프리 폴리머(73)의 상분리가 실시된다. 이때, 서로 같은 극성을 가지는 프라이머(56)와 프리폴리머(73)가 인력에 의해 서로 접착되어, 도 1에 도시된 바와 같이, 액정보호층(60)이 자외선(UV)을 조사한 프리폴리머(도 2c에서 "73"에 해당함)로 형성되며, 이로써, 액정보호층(60)과 배향막(54) 사이에는 액정층(58)이 위치하게 된다.
그러나, 이러한 종래의 COT 액정표시패널은 액정층(58)의 두께(또는 "셀갭" 이라 한다)가 불균일한 문제가 발생된다. 즉, 프라이머(56)와 프리 폴리머(73, 도 1의 액정보호층(60)을 형성)와의 접착영역에서의 셀갭이 화소영역에서의 셀갭보다 작은 갭을 가지게 됨으로써 전체 셀갭이 불균일지게 된다. 이에 따라, 액정배향 또한 불균일해 지는 문제가 발생된다.
따라서, 본 발명의 목적은 셀갭 및 배향의 불균일을 방지할 수 있는 액정표시패널 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 멀티도메인을 구현할 수 있는 액정표시패널 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시패널은 기판 상에 서로 교차되게 형성되어 셀영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인과; 상기 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차영역에 형성된 박막 트랜지스터와; 상기 셀영역에 형성된 컬러필터와; 상기 박막 트랜지스터, 게이트 라인 및 데이터 라인 중 적어도 어느 하나와 중첩되게 형성되어 셀영역을 구획하는 블랙 매트릭스와; 상기 컬러필터와 블랙 매트릭스가 형성된 기판을 평탄화 시키는 평탄화층과; 상기 평탄화층을 사이에 두고 상기 컬러필터와 중첩되며 상기 박막 트랜지스터와 접속되는 화소전극과; 상기 화소전극 및 평탄화층 상에 형성되며 적어도 하나의 제1 전계왜곡수단을 가지는 수지(resin)층과; 상기 수지층 상에 형성되어 액정을 배향시키는 배향막과; 상기 배향막 상에 위치하는 액정층과; 상기 액정층 상에 위치하여 상기 액정층을 보호하는 액정보호층과; 상기 배향막 상에서 상기 블랙 매트릭스와 중첩되게 위치함과 아울러 상기 액정보호층과 접착되게 형성되어 상기 액정층의 두께 를 균일하게 유지시키는 점착성 스페이서를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 점착성 스페이서는 아크릴 수지 및 에폭시 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 액정보호층은 상기 액정층을 향해 돌출되어 상기 액정을 소정방향으로 배향시키는 제2 전계왜곡수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 수지층은 아크릴 수지 및 에폭시 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액정표시패널은 기판 상에 서로 교차되어 셀영역을 정의하는 게이트라인 및 데이터 라인과, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차영역에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 셀영역에 컬러필터를 형성하는 단계와; 상기 박막 트랜지스터, 게이트 라인 및 데이터 라인 중 적어도 어느 하나와 중첩되며 셀영역을 구획하는 블랙 매트릭스를 형성하는 단계와; 상기 컬러필터와 블랙 매트릭스가 형성된 기판을 평탄화 시키는 평탄화층을 형성하는 단계와; 상기 평탄화층을 사이에 두고 상기 컬러필터와 중첩되며 상기 박막 트랜지스터와 접속되는 화소전극을 형성하는 단계와; 상기 화소전극 및 평탄화층 상에 위치하며 적어도 하나의 전계왜곡수단을 가지는 수지(resin)층을 형성하는 단계와; 상기 수지층 상에 액정 배향을 위한 배향막을 형성하는 단계와; 상기 수지층 및 배향막을 사이에 두고 상기 블랙 매트릭스와 중첩되는 점착성 스페이서를 형성하는 단계와; 상기 점착성 스페이서와 접착되는 액정보호층을 형성함과 아울러 상기 점착성 스페이서와 액정보호층 사이에 위치하며 상기 점착성 스페이서에 의해 두께가 균일하게 유지되는 액 정층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전계왜곡수단을 가지는 수지(resin)층을 형성하는 단계는 상기 평탄화층 및 화소전극 상에 수지막을 형성하는 단계와; 소정의 홈을 가지는 소프트 몰드를 이용하여 상기 수지막을 가압성형 하여 상기 홈 내로 상기 수지가 부분적으로 이동하는 단계와; 상기 가압성형된 수지막을 경화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 수지는 아크릴 수지 및 에폭시 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 점착성 스페이서를 형성하는 단계는 아크릴 수지 및 에폭시 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하는 잠착성 물질을 마련하는 단계와; 상기 상기 점착성 스페이서의 선폭과 실질적으로 동일한 면적을 가지는 돌출부를 구비하는 소프트 몰드를 마련하는 단계와; 상기 돌출부를 상기 점착성 물질에 접촉시켜 상기 돌출부에 상기 점착성 물질을 인쇄하는 단계와; 상기 인쇄된 점착성 물질을 상기 배향막 상에 전사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 액정보호층 및 액정층을 형성하는 단계는 상기 점착성 스페이서가 형성된 배향막 상에 액정과 프리 폴리머가 혼합된 혼합체를 도포하는 단계와; 상기 혼합체를 돌출부 가지는 소프트 몰드를 가압성형하는 단계와; 상기 가압성형된 혼합체를 자외선을 이용하여 경화시켜 상기 액정 및 프리 폴리머를 상분리되고 상기 프리 폴리머는 상기 점착성 스페이서와 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 점착성 스페이서와 상기 프리 폴리머는 서로 같은 극성을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 액정보호층을 형성하는 단계는 상기 액정층을 향해 돌출되어 상기 액정을 소정방향으로 배향시키는 제2 전계왜곡수단을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 3 내지 도 7c를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 3는 본 발명의 실시 예에 따른 COT 구조의 액정표시패널을 나타내는 단면도이다.
도 3에 도시된 COT 구조의 액정표시패널은 기판(101) 상에 박막 트랜지스터(123), 그 박막 트랜지스터(123)와 중첩되는 영역에 형성되어 셀영역을 구획하는 블랙 매트릭스(132), 셀영역에 형성된 R, G, B의 화소를 구현하는 칼라 필터(134), 블랙 매트릭스 및 컬러필터를 덮도록 형성된 평탄화층(152), 평탄화층(152)을 사이에 두고 칼라 필터(134)와 중첩되는 화소 전극(122), 화소전극(122) 및 평탄화층(152) 상에 전면 형성되며 적어도 하나의 제1 리브(rib)(183)를 가지는 수지층(182), 수지층(182) 상에 형성된 배향막(154), 블랙 매트릭스(132)와 중첩되며 배향막(154) 상에 형성된 점착성 스페이서(156), 배향막(154) 상에 마련된 액정층(158), 점착성 스페이서(156)와 접착됨과 아울러 액정층(158) 상에 형성된 액정보호층(160)을 구비한다.
박막 트랜지스터(123)는 기판(101) 서로 교차되게 형성된 데이터 라인 및 게이트 라인의 교차영역에 위치하며, 게이트 라인과 접속된 게이트전극(106), 데이터라인(104)에 접속된 소스전극(108), 소스전극(108)과 마주하는 드레인전극(110)을 구비한다. 또한, 박막 트랜지스터(123)는 게이트전극(106)과 게이트 절연막(112)을 사이에 두고 중첩되어 소스전극(108)과 드레인전극(110) 사이에 채널을 형성하는 활성층(114), 그 활성층(114)과 소스 및 드레인 전극(108,110)과의 콘택 저항을 줄이기 위한 오믹 접촉층(116)을 구비한다.
보호막(118)은 박막 트랜지스터(123)와 데이터라인(104)을 덮도록 게이트 절연막(112) 위에 형성된다.
칼라 필터(134)는 화소 영역별로 구분되어 보호막(118) 위에 형성된다. 이 경우, 칼라 필터(134)는 게이트라인 및 데이터라인(104)과 중첩되지 않도록 이격되거나 부분적으로 중첩되게 형성된다.
블랙 매트릭스(132)는 칼라 필터(134)가 형성된 보호막(118) 상에 게이트라인 및 데이터라인(104)을 따라 인접한 칼라 필터(134)에 걸치도록 형성됨과 아울러 박막 트랜지스터(123)와 중첩되게 형성된다. 이러한 블랙 매트릭스(132)는 칼라 필터들(134) 사이를 빛샘, 외부광 반사, 그리고 박막 트랜지스터(123)의 채널부가 외부광에 노출됨으로 인한 광 누설 전류 등을 방지하게 된다.
칼라 필터(134) 및 블랙 매트릭스(132) 위에는 유기 절연물로 이루어진 평탄화층(152)이 형성된다. 평탄화층(152)은 칼라 필터(134)와 블랙 매트릭스(132)의 단차를 보상하여 평탄한 표면을 제공함과 아울러 그 칼라 필터(134) 및 블랙 매트릭스(132)로부터의 불순물이 액정으로 유입되는 것을 방지한다.
화소전극(122)은 평탄화층(152) 위에서 칼라 필터(134)와 중첩되도록 각 화소 영역에 독립적으로 형성된다. 그리고, 화소전극(122)은 평탄화층(152), 칼라 필터(134), 보호막(118)을 관통하는 콘택홀(120)을 통해 노출된 드레인 전극(110)과 접속된다.
수지층(182)은 에폭시 수지 및 아크릴 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하는 수지(resin)가 홈이 마련된 스프트 몰드에 의해 가압 성형됨으로써 형성된다. 이러한 수지층(182)의 제1 리브(183)는 전기장이 왜곡시켜 제1 리브(183)를 중심으로 액정분자의 방향자가 서로 마주보게 된다. 이에 따라, 멀티도메인을 구현할 수 있게 됨으로써 시야각이 향상된다.
배향막(154)은 제1 리브(183)가 마련된 수지층(182) 상에 전면 형성되어 액정층(158)을 소정방향으로 배향시키는 역할을 한다.
점착성 스페이서(156)는 액정층(158)과 액정보호층(160)을 분리시킴과 아울러 액정보호층(160)과 접착되어 액정보호층(160)을 고정시키는 역할을 한다. 또한, 액정층(158)의 두께 즉, 셀갭을 유지하게 하는 역할을 한다. 이러한 접착성 스페이서(156)는 아크릴 수지 및 에폭시 수지 중 적어도 어느 하나와 점착성 물질을 포함한다.
액정층(158)은 종래와 달리 충분한 높이를 가지는 점착성 스페이서(156)에 의해 셀갭이 균일하게 유지되게 된다. 또한, 액정층(158)과 액정보호층(160)을 형 성하는 경우 소프트 몰드를 이용하여 가압성형함과 동시에 자외선(UV)으로 경화함으로써 액정층 및 액정보호층의 평탄도가 증가하게 된다. 이에 따라, 액정층의 셀갭이 균일하게 유지될 수 있게 된다. 이와 같은 액정층 및 액정보호층 등의 구체적인 형성방법은 후술하기로 한다.
액정보호층(160)에는 액정층(158)을 향해 돌출된 제2 리브(165)를 구비한다. 이러한, 제2 리브(165)는 제1 리브(183)와 동일한 방식으로 전기장을 왜곡시켜 멀티도메인을 구현할 수 있게 함으로서 시야각을 향상시킨다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 COT 액정표시패널은 소정의 두께를 가지는 점착성 스페이서(156)를 구비함으로써 액정층(158)의 두께, 즉 셀갭을 균일하게 유지할 수 있게 된다. 더 나아가, 액정층(158) 및 액정보호층(160)을 형성하는 경우 소프트 몰드를 이용하여 형성함으로써 액정층(158) 및 액정보호층(160)의 평탄도가 증가하게 된다. 이에 따라, 액정층(158)의 셀갭이 균일성이 더욱 향상되고 액정의 배향 또한 균일하게 된다.
이하, 도 4a 내지 7c를 참조하여 COT 액정표시패널의 형성방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이 기판(101) 상에 게이트 라인(미도시) 및 데이터 라인(104), 게이트 라인 및 데이터 라인(104)의 교차영역에 위치하는 박막 트랜지스터(123) 등이 형성된다. 여기서, 박막 트랜지스터(123)는 게이트 라인과 접속된 게이트전극(106), 데이터라인(104)에 접속된 소스전극(108), 소스전극(18)과 마주하는 드레인전극(110)을 구비한다. 또한, 박막 트랜지스터(123)는 게이트전극 (106)과 게이트 절연막(112)을 사이에 두고 중첩되어 소스전극(108)과 드레인전극(110) 사이에 채널을 형성하는 활성층(114), 그 활성층(114)과 소스 및 드레인 전극(108,110)과의 콘택 저항을 줄이기 위한 오믹 접촉층(116)을 구비한다.
박막 트랜지스터(123) 등이 형성된 기판(101) 상에 보호막(18)이 전면 형성된다. 이후, 게이트 라인 및 데이터 라인(104)에 의해 정의되는 셀영역(또는 "화소영역"이라 한다.)에 도 4b에 도시된 바와 같이 R,G,B 컬러필터(134)가 형성된다. 여기서, R,G,B 별 컬러필터(134) 각각은 별도의 마스크 공정을 이용한 포토리쏘그래피 공정 등에 의해 형성된다.
이어서, 컬러필터(134)가 형성된 보호막(118)의 전면에 불투명 수지가 도포된 후 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정과 식각공정에 의해 패터닝됨으로써 도 4c에 도시된 바와 같이 블랙 매트릭스(132)가 형성된다. 여기서, 블랙 매트릭스(132) 물질로 크롬(Cr) 등이 이용될 수 있다. 블랙 매트릭스(132)는 게이트라인 및 데이터라인(104)을 따라 인접한 칼라 필터(134)에 걸치도록 형성됨과 아울러 박막 트랜지스터(123)와 중첩되게 형성된다.
블랙 매트릭스(132) 및 컬러필터(134)가 형성된 보호막(118) 상에 유기 절연물질이 전면 증착된 후 포토리쏘그래피 공정 등에 의해 유기 절연물질이 패터닝됨으로써 도 4d에 도시된 바와 같이 칼라 필터(134)와 블랙 매트릭스(132)의 단차를 보상하여 평탄한 표면을 제공함과 아울러 그 칼라 필터(134) 및 블랙 매트릭스(132)로부터의 불순물이 액정으로 유입되는 것을 방지하는 평탄화층(152)이 형성된다. 또한, 평탄화층(142)은 박막 트랜지스터(123)의 드레인 전극(110)을 노출시키 는 콘택홀(120)이 더 형성된다.
이후, 평탄화층(142) 상에 투명전극 물질이 전면 증착된 후 포토리쏘그래피 공정 및 식각공정에 의해 패터닝됨으로써 도 4e에 도시된 바와 같이 드레인 전극(110)과 접속되는 화소전극(122)이 형성된다.
평탄화층(152)이 형성된 기판(101) 상에 아크릴 수지 및 에폭시 수지 등의 수지층이 전면 형성된 후 가압성형됨으로써 도 4f에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 전계왜곡수단 즉, 제1 리브(rib)(183)를 가지는 수지층(182)이 형성된다. 이후, 제1 리브(183)를 가지는 수지층(182) 상에 배향물질이 전면 형성된 후 러빙공정이 실시됨으로써 액정배향을 위한 배향막(154)이 형성된다.
이를 좀더 구체적으로 설명하면, 평탄화층(152) 상에 액상의 아크릴 수지 및 에폭시 수지 등의 수지층(182)이 전면 형성된 후, 제1 리브(183)가 형성된 제1 홈(179)이 마련된 제1 소프트 몰드(177)가 도 5에 도시된 바와 같이 수지층(182) 상에 안착된다. 소프트 몰드는 탄성이 큰 고무재료 예컨대, 폴리디메틸실록세인(Polydimethylsiloxane, PDMS), 폴리우레탄(Polyurethane), 크로스 링크드 노볼락 수지(Cross-linked Novolac resin) 등으로 제작된다. 여기서, 소프트 몰드는 본 발명의 출원인에 의해 선출원된 2003-0098122호에서 제안된 소프트 몰드로써 2003-0098122호에서 제안된 방식과 동일한 방식을 이용하여 소수성 또는 친수성으로 표면처리된다. 이하, 본 발명에서는 소프트몰드가 소수성인 경우를 상정하여 설명한다.
이 제1 소프트 몰드(177)는 기판(101) 상에 정렬된 후, 수지층(182)과 접촉 이 가능한 정도의 압력 즉, 자신의 자중 정도의 무게만으로 수지층(182)에 가압함과 아울러 자외선(UV) 등에 의해 소프트 경화가 실시된다.
이때, 제1 소프트 몰드(177)와 기판(101) 사이의 압력으로 발생하는 모세관힘(Capillary force)과, 제1 소프트 몰드(177)와 수지층(182) 사이의 반발력에 의해 수지가 제1 소프트 몰드(177)의 제1 홈(179) 내로 이동한다. 그 결과, 제1 소프트 몰드(177)의 제1 홈(179)에 반전 전사된 패턴 형태로 제1 리브(183)가 형성된다. 이후 배향막(154)이 형성된다.
배향막(154)이 형성된 기판(101) 상에 도 4g에 도시된 바와 같이 블랙 매트릭스와 중첩되는 영역에 점착성 스페이서(156)가 형성된다.
이를 도 6을 참조하여 좀더 구체적으로 설명하면, 아크릴 및 에폭시 수지 등의 물질 및 점착성 물질을 포함하는 액상의 폴리머를 마련한다. 이후, 도 6에 도시된 제2 소프트몰드(178)를 액상의 폴리머에 접촉시킨다. 여기서, 제2 소프트몰드(178)는 점착성 스페이서(156)와 유사한 넓이 및 선폭을 가지는 돌출부(178a)를 구비하고, 상기 돌출부(178a)가 액상의 폴리머에 접촉된다. 여기서, 돌출부(178a)와 액상의 폴리머는 동일 극성을 가지게 됨으로써 액상의 폴리머가 돌출부(178a)에 접착되게 된다. 이러한, 제2 소프트 몰드(178)를 수지층 상에 전사시킴과 아울러 액상의 폴리머를 자외선 등으로 경화시킨다. 이러한, 전사 과정을 적으로 1회 이상 실시함으로써 점착성 스페이서(156)가 완성된다. 여기시, 전사의 횟수에 따라, 점착성 스페이서(156)의 높이를 조절할 수 있게 된다.
이후, 액정과 프리 폴리머 혼합체가 코팅된 후 경화됨으로써 도 4h에 도시된 바와 같이 균일한 셀갭을 가지는 액정층(158) 및 액정보호층(160)이 형성된다.
이를 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 7a에 도시된 바와 같이 액정(71)과 프리 폴리머(73) 혼합체(61)가 수지층(182) 상에 코팅된다.
이어서, 도 7b에 도시된 바와 같이 혼합체(161) 방향으로 돌출된 돌출부(197)를 가지는 제3 소프트 몰드(195)가 혼합체(161) 상에 정렬된다. 이후, 제3 소프트 몰드(195)가 혼합체(161)를 가압성형함과 아울러 자외선(UV)을 이용하여 액정(171)과 프리 폴리머(173)가 혼합된 혼합체(161)를 소프트 경화시킨다.
이에 따라, 액정(171)과 프리 폴리머(173)의 상분리가 실시된다. 이에 따라, 서로 같은 극성을 가지는 점착성 스페이서(156)와 프리 폴리머(160)는 인력에 의해 접착되게 되고, 프리 폴리머(160)와 배향막(154) 사이에는 액정층(158)이 위치하게 되며, 액정보호층(160)에서 액정층(158)쪽으로 돌출된 제2 리브(165)가 형성된다. 여기서, 점착성 스페이서(156)의 높이와 제3 소프트 몰드(195)를 이용함으로써 액정층(158)의 셀갭이 균일하게 유지될 수 있게 된다. 더 나아가, 샐갭이 균일하게 유지됨으로써 액정 또한 균일하게 배향된다.
또한, 본 발명에서는 액정층(158) 및 액정보호층(160), 수지층(182) 형성시 제1 및 제2 리브(183,165)를 형성함으로써 멀티 도메인을 구현할 수 있게 된다. 이에 따라, 시야각이 향상될 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시패널 및 그 제조방법은 소정의 두께를 가지는 점착성 스페이서를 구비함으로써 액정층의 두께, 즉 셀갭을 균일하게 유지할 수 있게 된다. 더 나아가, 액정층 및 액정보호층을 형성하는 경우 소프트 몰드를 이용하여 형성함으로써 액정층 및 액정보호층의 평탄도가 증가하게 된다. 이에 따라, 액정층의 셀갭이 균일성이 더욱 향상되고 액정의 배향 또한 균일하게 된다.
더 나아가, 액정층 및 액정보호층, 수지층 형성시 리브를 형성함으로써 멀티 도메인을 구현할 수 있게 된다. 이에 따라, 시야각이 향상될 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (11)

  1. 기판 상에 서로 교차되게 형성되어 셀영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인과;
    상기 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차영역에 형성된 박막 트랜지스터와;
    상기 셀영역에 형성된 컬러필터와;
    상기 박막 트랜지스터, 게이트 라인 및 데이터 라인 중 적어도 어느 하나와 중첩되게 형성되어 셀영역을 구획하는 블랙 매트릭스와;
    상기 컬러필터와 블랙 매트릭스가 형성된 기판을 평탄화 시키는 평탄화층과;
    상기 평탄화층을 사이에 두고 상기 컬러필터와 중첩되며 상기 박막 트랜지스터와 접속되는 화소전극과;
    상기 화소전극 및 평탄화층 상에 형성되며 적어도 하나의 제1 전계왜곡수단을 가지는 수지(resin)층과;
    상기 수지층 상에 형성되어 액정을 배향시키는 배향막과;
    상기 배향막 상에 위치하는 액정층과;
    상기 액정층 상에 위치하여 상기 액정층을 보호하는 액정보호층과;
    상기 배향막 상에서 상기 블랙 매트릭스와 중첩되게 위치함과 아울러 상기 액정보호층과 접착되게 형성되어 상기 액정층의 두께를 균일하게 유지시키는 점착성 스페이서를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 점착성 스페이서는 아크릴 수지 및 에폭시 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정보호층은 상기 액정층을 향해 돌출되어 상기 액정을 소정방향으로 배향시키는 제2 전계왜곡수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수지층은 아크릴 수지 및 에폭시 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  5. 기판 상에 서로 교차되어 셀영역을 정의하는 게이트라인 및 데이터 라인과, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차영역에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계와;
    상기 셀영역에 컬러필터를 형성하는 단계와;
    상기 박막 트랜지스터, 게이트 라인 및 데이터 라인 중 적어도 어느 하나와 중첩되며 셀영역을 구획하는 블랙 매트릭스를 형성하는 단계와;
    상기 컬러필터와 블랙 매트릭스가 형성된 기판을 평탄화 시키는 평탄화층을 형성하는 단계와;
    상기 평탄화층을 사이에 두고 상기 컬러필터와 중첩되며 상기 박막 트랜지스터와 접속되는 화소전극을 형성하는 단계와;
    상기 화소전극 및 평탄화층 상에 위치하며 적어도 하나의 제1 전계왜곡수단을 가지는 수지(resin)층을 형성하는 단계와;
    상기 수지층 상에 액정 배향을 위한 배향막을 형성하는 단계와;
    상기 수지층 및 배향막을 사이에 두고 상기 블랙 매트릭스와 중첩되는 점착성 스페이서를 형성하는 단계와;
    상기 점착성 스페이서와 접착되는 액정보호층을 형성함과 아울러 상기 점착성 스페이서와 액정보호층 사이에 위치하며 상기 점착성 스페이서에 의해 두께가 균일하게 유지되는 액정층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 전계왜곡수단을 가지는 수지(resin)층을 형성하는 단계는
    상기 평탄화층 및 화소전극 상에 수지막을 형성하는 단계와;
    소정의 홈을 가지는 소프트 몰드를 이용하여 상기 수지막을 가압성형 하여 상기 홈 내로 상기 수지가 부분적으로 이동하는 단계와;
    상기 가압성형된 수지막을 경화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 수지는 아크릴 수지 및 에폭시 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 점착성 스페이서를 형성하는 단계는
    아크릴 수지 및 에폭시 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하는 잠착성 물질을 마련하는 단계와;
    상기 상기 점착성 스페이서의 선폭과 실질적으로 동일한 면적을 가지는 돌출부를 구비하는 소프트 몰드를 마련하는 단계와;
    상기 돌출부를 상기 점착성 물질에 접촉시켜 상기 돌출부에 상기 점착성 물질을 인쇄하는 단계와;
    상기 인쇄된 점착성 물질을 상기 배향막 상에 전사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 액정보호층 및 액정층을 형성하는 단계는
    상기 점착성 스페이서가 형성된 배향막 상에 액정과 프리 폴리머가 혼합된 혼합체를 도포하는 단계와;
    상기 혼합체를 돌출부 가지는 소프트 몰드를 가압성형하는 단계와;
    상기 가압성형된 혼합체를 자외선을 이용하여 경화시켜 상기 액정 및 프리 폴리머가 상분리되고 상기 프리 폴리머는 상기 점착성 스페이서와 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 점착성 스페이서와 상기 프리 폴리머는 서로 같은 극성을 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 액정보호층을 형성하는 단계는
    상기 액정층을 향해 돌출되어 상기 액정을 소정방향으로 배향시키는 제2 전계왜곡수단을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102098188B1 (ko) * 2013-08-29 2020-05-26 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1138422A (ja) 1997-07-23 1999-02-12 Sharp Corp 液晶表示素子およびその製造方法
JP2002040441A (ja) 2000-07-28 2002-02-06 Seiko Epson Corp 液晶装置の製造方法、液晶装置及び電子機器
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1138422A (ja) 1997-07-23 1999-02-12 Sharp Corp 液晶表示素子およびその製造方法
JP2002040441A (ja) 2000-07-28 2002-02-06 Seiko Epson Corp 液晶装置の製造方法、液晶装置及び電子機器
JP2004287058A (ja) 2003-03-20 2004-10-14 Fujitsu Display Technologies Corp 液晶表示パネル

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