KR101182314B1

KR101182314B1 - 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR101182314B1
Application number: KR1020050098586A
Authority: KR
Inventors: 송무형; 박성진
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2005-10-19
Filing date: 2005-10-19
Publication date: 2012-09-20
Also published as: US7671961B2; DE102006030012B4; US7868994B2; DE102006030012A1; KR20070042706A; FR2892208A1; US20100112739A1; FR2892208B1; US20070085967A1

Abstract

본 발명은 터치 불량을 방지하기 위해 돌기에 대응되어 칼럼 스페이서를 형성할 경우, 칼럼 스페이서 가장 자리에 대응되어 상기 돌기보다 낮은 높이로 보상 패턴을 형성하여 외부에 눌림 외압이 가해질 때, 상기 칼럼 스페이서에 압력이 집중됨을 방지하는 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 2 기판 상의 소정 부위에 형성된 칼럼 스페이서와, 상기 제 1 기판 상에 상기 칼럼 스페이서의 중앙 부위에 대응되어 제 1 높이로 형성된 돌기와, 상기 칼럼 스페이서의 가장 자리에 돌기에 대응하여 상기 제 1 높이보다 낮은 제 2 높이로 형성된 보상 패턴 및 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 충진된 액정층을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

눌림 불량, 도장 얼룩, 보상 패턴, 돌기, 눌림 강도, 터치 불량

Description

액정 표시 장치 및 이의 제조 방법{Liquid Crystal Display Device and Method for Manufacturing the Same}

도 1은 칼럼 스페이서를 포함하는 액정 표시 장치를 나타낸 단면도

도 2a 및 도 2b는 칼럼 스페이서를 포함하는 액정 표시 장치의 터치 불량을 나타낸 평면도 및 단면도

도 3은 일예의 돌기 구조를 포함한 액정 표시 장치를 나타낸 단면도

도 4는 본 발명의 액정 표시 장치를 나타낸 단면도

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 돌기를 상부에서 바라보았을 때 보여지는 수평 단면을 나타낸 평면도

도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 돌기 및 보상 패턴을 상부에서 바라보았을 때 보여지는 수평 단면을 나타낸 평면도

도 7은 본 발명의 액정 표시 장치를 나타낸 평면도

*도면의 주요 부분을 나타내는 부호의 설명*

100 : 제 1 기판 101 : 게이트 라인

101a : 게이트 전극 102 : 데이터 라인

102a : 소오스 전극 102b : 드레인 전극

103 : 화소 전극 103a : 제 1 스토리지 전극

104 : 공통 전극 104a : 공통 라인

104b : 제 2 스토리지 전극 105 : 게이트 절연막

106 : 보호막 106a : 콘택홀

120 : 돌기 120a : 반도체층 패턴

120b : 소오스/드레인 금속층 130 : 보상 패턴

200 : 제 2 기판 201 : 블랙 매트릭스층

202 : 컬러 필터층 203 : 오버코트층

210 : 칼럼 스페이서

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로 특히, 터치 불량을 방지하기 위해 돌기에 대응되어 칼럼 스페이서를 형성할 경우, 칼럼 스페이서 가장 자리에 대응되어 상기 돌기보다 낮은 높이로 보상 패턴을 형성하여 외부에 눌림 외압이 가해질 때, 상기 칼럼 스페이서에 압력이 집중됨을 방지하는 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

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

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.

이와 같은 액정 표시 장치가 일반적인 화면 표시 장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저 소비 전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.

일반적인 액정 표시 장치는, 일정 공간을 갖고 합착된 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성되어 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 제 1 기판에는 화소 영역을 정의하기 위하여 일정한 간격을 갖고 일방향으로 복수개의 게이트 라인과, 상기 게이트 라인에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 복수개의 데이터 라인이 배열된다. 그리고, 상기 각 화소 영역에는 화소 전극이 형성되고, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 부분에 박막 트랜지스터가 형성되어 상기 게이트 라인에 인가되는 신호에 따라 상기 데이터 라인의 데이터 신호를 상기 각 화소 전극에 인가한다.

그리고, 상기 제 2 기판에는 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층이 형성되고, 상기 각 화소 영역에 대응되는 부분에는 색 상을 표현하기 위한 R, G, B 컬러 필터층이 형성되고, 상기 컬러 필터층위에는 화상을 구현하기 위한 공통 전극이 형성되어 있다.

상기와 같은 액정 표시 장치는 상기 화소 전극과 공통 전극 사이의 전계에 의해 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 형성된 액정층의 액정이 배향되고, 상기 액정층의 배향 정도에 따라 액정층을 투과하는 빛의 양을 조절하여 화상을 표현할 수 있다.

이와 같은 액정 표시 장치를 TN(Twisted Nematic) 모드 액정 표시 장치라 하며, 상기 TN 모드 액정 표시 장치는 시야각이 좁다는 단점을 가지고 있어 이러한 TN 모드의 단점을 극복하기 위한 횡전계(IPS: In-Plane Switching) 모드 액정 표시 장치가 개발되었다.

상기 횡전계(IPS) 모드 액정 표시 장치는 제 1 기판의 화소 영역에 화소 전극과 공통 전극을 일정한 거리를 갖고 서로 평행하게 형성하여 상기 화소 전극과 공통 전극 사이에 횡 전계(수평 전계)가 발생하도록 하고 상기 횡 전계에 의해 액정층이 배향되도록 한 것이다.

한편, 이와 같이 형성되는 액정 표시 장치의 제 1, 제 2 기판 사이에는 액정층이 형성되는 일정한 간격을 유지하기 위해 스페이서가 형성된다.

이러한 스페이서는 그 형상에 따라 볼 스페이서 또는 칼럼 스페이서로 나뉘어진다.

볼 스페이서는 구 형상이며, 제 1, 제 2 기판 상에 산포하여 제조되고, 상기 제 1, 제 2 기판의 합착 후에도 움직임이 비교적 자유롭고, 상기 제 1, 제 2 기 판과의 접촉 면적이 작다.

반면, 칼럼 스페이서는 제 1 기판 또는 제 2 기판 상의 어레이 공정에서 형성되는 것으로, 소정 기판 상에 소정 높이를 갖는 기둥 형태로 고정되어 형성된다. 따라서, 제 1, 2 기판과의 접촉 면적이 볼 스페이서에 비하여 상대적으로 크다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 종래의 칼럼 스페이서를 구비한 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.

도 1은 칼럼 스페이서를 포함하는 액정 표시 장치를 나타낸 단면도이다.

도 1과 같이, 칼럼 스페이서를 포함하는 액정 표시 장치(10)는 서로 대향하는 제 1 기판(30) 및 제 2 기판(40)과, 상기 제 1, 제 2 기판(30, 40) 사이에 형성된 칼럼 스페이서(20) 및 상기 제 1, 제 2 기판(30, 40) 사이에 충진된 액정층(미도시)을 포함하여 이루어진다.

상기 제 1 기판(30) 상에는 화소 영역을 정의하기 위해 게이트 라인(31) 및 데이터 라인(미도시)이 서로 수직으로 교차하여 배열되고, 상기 각 게이트 라인(31)과 데이터 라인이 교차하는 부분에 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되며, 각 화소 영역에는 화소 전극(미도시)이 형성된다.

상기 제 2 기판(40) 상에는 상기 화소 영역을 제외한 영역에 대응되어 블랙 매트릭스층(41)이 형성되고, 상기 데이터 라인에 평행한 세로선상의 화소 영역들에 대응되는 스트라이프 상의 컬러 필터층(42)이 형성되고, 전면에 공통 전극 또는 오버코트층(43)이 형성된다.

여기서, 상기 칼럼 스페이서(20)는 상기 게이트 라인(31) 상부의 소정 위치에 대응되어 형성된다.

또한, 상기 제 1 기판(30) 상에는 상기 게이트 라인(31)을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막(36)이 형성되며, 상기 게이트 절연막(36)위에 보호막(37)이 형성된다.

도 2a 및 도 2b는 칼럼 스페이서를 포함하는 액정 표시 장치의 터치 불량을 나타낸 평면도 및 단면도이다.

도 2a 및 도 2b와 같이, 상술한 종래의 칼럼 스페이서를 포함하는 액정 표시 장치는, 액정 패널(10)의 표면을 손이나 그 밖의 물건을 이용하여 소정 방향으로 터치하여 지나가게 되면, 터치된 부위에서 얼룩이 발생한다. 이러한 얼룩은 터치시에 발생한 얼룩이라 하여 터치 얼룩이라 하며, 이와 같이 화면에서 얼룩이 관찰되기 때문에 터치 불량이라고도 한다.

이러한 터치 불량은, 이전의 볼 스페이서의 구조에 비해 상기 칼럼 스페이서(20)와 대향하는 제 1 기판(1)간의 접촉 면적이 크기 때문에, 마찰력이 커서 나타나는 것으로 파악된다. 즉, 볼 스페이서에 비해 원기둥 형태로 형성되는 칼럼 스페이서(20)는 도 2b와 같이, 제 1 기판(1)과의 접촉 면적이 크기 때문에, 터치로 인해 제 1, 제 2 기판(1, 2)간의 쉬프트된 후, 원 상태로 복원하는데 오랜 시간이 걸리기 때문에 원 상태로 복원하기 전까지 얼룩이 잔존하게 된다.

상기와 같은 종래의 칼럼 스페이서를 포함한 액정 표시 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 칼럼 스페이서와 대향 기판간의 접촉 면적이 크기 때문에, 마찰력이 커서 터치시 기판이 쉬프트되었을 때, 원 상태로 복원되는데 시간이 오래 걸려 복원시간동안 터치 불량이 관찰된다.

둘째, 칼럼 스페이서를 포함하는 액정 패널이 세워져있는 상태로, 고온 환경에 놓이게 되면 액정의 열팽창이 발생하고 심한 경우 칼럼 스페이서의 높이보다 더한 두께로 셀 갭이 늘어나 하측으로 액정이 흘러 하단부가 불룩하게 보이며, 시감적으로 불투명하게 보이는 현상이 관찰된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 터치 불량을 방지하기 위해 돌기에 대응되어 칼럼 스페이서를 형성할 경우, 칼럼 스페이서 가장 자리에 대응되어 상기 돌기보다 낮은 높이로 보상 패턴을 형성하여 외부에 눌림 외압이 가해질 때, 상기 칼럼 스페이서에 압력이 집중됨을 방지하는 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치는 서로 대향된 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 제 2 기판 상의 소정 부위에 형성된 칼럼 스페이서와, 상기 제 1 기판 상에 상기 칼럼 스페이서의 중앙 부위에 대응되어 제 1 높이로 형성된 돌기와, 상기 칼럼 스페이서의 가장 자리에 돌기에 대응하여 상기 제 1 높이보다 낮은 제 2 높이로 형성된 보상 패턴 및 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 충진된 액정층을 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.

상기 제 1 기판 상에 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인이 더 형성된다.

상기 돌기, 칼럼 스페이서 및 보상 패턴은 상기 게이트 라인 상에 대응되어 형성된다.

상기 돌기는 하부로부터 반도체층 패턴 및 소오스/드레인 금속층이 적층되어 형성된다.

상기 보상 패턴은 상기 반도체층 패턴과 동일한 물질로 이루어진다.

상기 보상 패턴은 투명 전극으로 이루어진다.

상기 보상 패턴은 폐고리 형상이다.

상기 보상 패턴은 고리형 패턴 상에 등간격으로 오픈 부위를 갖는다.

또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치는 서로 대향된 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 제 1 기판 상에 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부에 형성된 박막 트랜지스터와, 상기 화소 영역에 형성된 화소 전극과, 상기 제 1 기판 상의 상기 게이트 라인 상부에 제 1 높이로 형성된 돌기과, 상기 제 1 기판 상에 상기 돌기와 이격하여 돌기 주변에 상기 제 1 높이보다 낮은 제 2 높이로 형성된 보상 패턴과, 상기 제 2 기판 상에, 상기 돌기를 중앙에 상기 보상 패턴을 가장 자리에 대응시켜 형성된 칼럼 스페이서 및 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 충진된 액정층을 포함하여 이루어짐에 또 다른 특징이 있다.

상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트 라인에서 돌출된 게이트 전극과, 상기 게이트 전극 상부에 형성된 반도체층 및 상기 게이트 전극의 양측에 대응되는 상기 반도체층 상부에 형성되며, 상기 데이터 라인에서 돌출된 소오스 전극 및 이와 소정 간격 이격된 드레인 전극을 포함하여 이루어진다.

상기 돌기는 하부로부터, 상기 반도체층과 동일층의 반도체층 패턴 및 상기 소오스/드레인 전극과 소오스/드레인 금속층이 적층되어 형성된다.

상기 보상 패턴은 상기 반도체층과 동일층의 반도체층 패턴으로 이루어진다.

상기 보상 패턴은 상기 소오스/드레인 전극과 동일층의 소오스/드레인 금속층으로 이루어진다.

상기 보상 패턴은 화소 전극과 동일층의 동일한 물질로 이루어진다.

상기 보상 패턴은 폐고리 형상이다.

또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법은 제 1 기판 상에 제 1 방향으로 게이트 라인을 형성하는 단계와, 상기 게이트 라인을 포함한 제 1 기판 상에 게이트 절연막, 반도체층 및 소오스/드레인 금속층을 전면 증착하는 단계와, 상기 소오스/드레인 금속층 및 반도체층을 선택적으로 제거하여 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향의 데이터 라인과, 상기 데이터 라인에서 돌출된 소오스 전극 및 상기 소오스 전극과 소정 간격 이격된 드레인 전극을 형성하고, 상기 게이트 라인 상에 돌기를 형성하는 단계와, 상기 데이터 라인을 포함한 제 1 기판 전면에 보호막을 형성하고, 상기 드레인 전극 상부 소정 부분 노출되 는 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 콘택홀을 포함한 상기 보호막 전면에 투명 전극을 증착하고 이를 선택적으로 제거하여, 소정 부위에 화소 전극을 형성하고, 동시에 상기 돌기 주변 가장 자리에 대응되어 상기 돌기보다 낮은 높이로, 보상 패턴을 형성하는 단계와, 제 2 기판 상에 상기 돌기를 중앙에 상기 보상 패턴을 가장 자리에 대응시켜 칼럼 스페이서를 형성하는 단계 및 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐에 특징이 있다.

또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법은 제 1 기판 상에 제 1 방향으로 게이트 라인을 형성하는 단계와, 상기 게이트 라인을 포함한 제 1 기판 상에 게이트 절연막, 반도체층 및 소오스/드레인 금속층을 전면 증착하는 단계와, 상기 소오스/드레인 금속층 및 반도체층을 선택적으로 제거하여 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향의 데이터 라인과, 상기 데이터 라인에서 돌출된 소오스 전극 및 상기 소오스 전극과 소정 간격 이격된 드레인 전극을 형성하고, 상기 게이트 라인 상에 제 1 높이의 돌기를 형성하고, 동시에 상기 돌기 주변 가장 자리에 대응되어 상기 제 1 높이보다 낮은 보상 패턴을 형성하는 단계와, 상기 데이터 라인을 포함한 제 1 기판 전면에 보호막을 형성하고, 상기 드레인 전극 상부 소정 부분 노출되는 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 콘택홀을 포함한 상기 보호막 전면에 투명 전극을 증착하고 이를 선택적으로 제거하여, 소정 부위에 화소 전극을 형성하는 단계와, 제 2 기판 상에 상기 돌기를 중앙에 상기 보상 패턴을 가장 자리에 대응시켜 칼럼 스페이서를 형성하는 단계 및 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐에 또 다른 특징이 있 다.

상기 돌기는 하부에 상기 반도체층이, 상부에 소오스/드레인 금속층이 적층되어 이루어진다.

상기 보상 패턴은 상기 반도체층으로 이루어진다.

상기 보상 패턴은 상기 소오스/드레인 금속층으로 이루어진다.

칼럼 스페이서와 대향 기판의 접촉 면적이 커서, 일정 방향으로 밀거나 터치시 밀린 후 마찰력이 큰 상태에서 원 상태로 회복하지 못하고, 밀린 상태를 일정 시간 유지하기 때문에, 이 때 블랙 휘도 불균일이 발생한다. 본 발명의 액정 표시 장치는 이러한 터치시의 불량의 원인을 칼럼 스페이서와 대향 기판간의 접촉 면적이 큼을 원인으로 보고, 상기 칼럼 스페이서에 대응되는 대향 기판 상의 부위에 돌기를 대응시켜 형성한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 일예의 돌기 구조를 포함한 액정 표시 장치를 나타낸 단면도이다.

도 3과 같이, 일예의 돌기 구조를 포함한 액정 표시 장치는 서로 대향되는 제 1 기판(50) 및 제 2 기판(60)과, 상기 제 2 기판(60) 상의 소정 부위에 형성된 칼럼 스페이서(70)와, 상기 칼럼 스페이서(70)에 비해 상대적으로 작은 체적을 가지며 상기 칼럼 스페이서(70)와 부분적으로 접촉하도록 상기 제 2 기판(60) 상에 형성된 돌기(55) 및 상기 제 1, 제 2 기판(50, 60) 사이에 충진된 액정층(미도시)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 돌기는 하부에 반도체층 패턴(55a)과, 상부에 소 오스/드레인 금속층(55b)이 적층된 이중층의 구조로 이루어진다. 여기서, 상기 칼럼 스페이서(70)는 상기 블랙 매트릭스층(61) 및 컬러 필터층(62)의 상부에 형성되게 된다.

이와 같이, 돌기(55)를 포함할 경우, 상기 제 1 기판(50) 또는 제 2 기판(60)의 표면을 터치(일 방향으로 문지르거나 훑는 동작)시 상기 제 1 기판(50) 또는 제 2 기판(60)이 서로 대향 기판에 비해 쉬프트 되었을 때, 상기 칼럼 스페이서(70)와 상기 돌기(55)와의 접촉 면적이, 상기 칼럼 스페이서(70)의 상부면(칼럼 스페이서가 형성되는 제 2 기판(60)을 기준으로 명명, 이 경우, 제 2 기판(60) 표면에 칼럼 스페이서가 대응되는 면은 하부면이라 함)에 비해 상대적으로 작은 돌기(55)의 상부 면적으로 줄게 되어 마찰면적 감소로 인해 상기 칼럼 스페이서(70)와 대향 기판인 제 1 기판(50)과의 마찰력이 줄게 된다. 따라서, 상기 터치에 의해 일 방향으로 제 1 기판(50) 또는 제 2 기판(60)이 밀릴 때, 원 상태로의 복원이 용이하다.

이러한 돌기(55)를 포함하는 구조에 있어서, 제 1, 제 2 기판(50, 60)을 서로 합착시 상기 돌기(55)에 대응되는 칼럼 스페이서(70)의 형상의 변화를 살펴보면, 상기 칼럼 스페이서(70)는 상기 돌기(55)에 대응되는 부위에만 힘이 집중되어, 이에 따라 칼럼 스페이서(70)를 포함한 하부층인 컬러 필터층(미도시) 및 블랙 매트릭스층(미도시)이 함께 눌려지게 된다. 이와 같이, 단일 또는 복수개의 층들이 눌려진 경우에는, 액정 패널이 고온의 환경이 놓일 때, 액정의 열 팽창에 의해 셀 갭이 늘어날 경우, 상기 칼럼 스페이서(70) 및 이하의 층들이 눌려진 정도만큼 다 시 원 상태로 복원하며 제 1, 제 2 기판(50, 60) 사이를 지지할 수 있어, 돌기가 없는 구조에 비해 액정이 하측으로 처져 발생하는 중력 불량을 개선할 수 있다.

그러나, 이와 같은 형상의 칼럼 스페이서(70)의 중앙에 대응하여 단순히 체적 및 표면적이 작은 돌기(55)를 이용하는 경우에는, 돌기(55)에 의해 칼럼 스페이서(70) 및 상기 칼럼 스페이서의 하부층들이 눌려질 때, 상기 돌기(55)가 대응되는 칼럼 스페이서(70)의 부위가 집중적으로 힘을 받아 그 접촉시 제 1, 제 2 기판(50, 60)간의 눌림 압력이 과도하게 되면(제 1 기판과 제 2 기판 중 어느 한 기판의 표면(배면)에서 누르는 힘이 과도하게 되면), 상기 칼럼 스페이서(70)가 돌기(55)에 의해 눌려져 변형한 후 원 상태로 되돌아오지 않는 현상이 발생한다.

이러한 누르는 동작은 액정 표시 장치의 출시 전 별도의 눌림 테스트에서 진행될 수도 있고, 혹은 액정 표시 모듈을 조립하는 조립 공정에서도 이루어질 수 있는 것이다.

도 4는 본 발명의 액정 표시 장치를 나타낸 단면도이다.

도 4와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치는 서로 대향된 제 1 기판(100) 및 제 2 기판(200)과, 상기 제 2 기판(200) 상의 소정 부위에 형성된 칼럼 스페이서(210)와, 상기 제 1 기판(100) 상에 상기 칼럼 스페이서(120)의 중앙 부위에 대응되어 제 1 높이로 형성된 돌기(120)와, 상기 칼럼 스페이서(120)의 가장 자리에 돌기에 대응하여 상기 제 1 높이보다 낮은 제 2 높이로 형성된 보상 패턴(130) 및 상기 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200) 사이에 충진된 액정층(미도시)을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 돌기(120)는 하부에 반도체층 패턴(120a)이 형성되고, 상부에 소오스/드레인 금속층(120b)이 형성되어 적층된 상태이고, 상기 보상 패턴(130)은 반도체층 패턴과 동일한 물질이거나 또는 소오스/드레인 금속층과 동일한 물질이거나 혹은 투명 전극 물질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 돌기(120)의 이중층 구조에 비해 보상 패턴(130)은 상대적으로 일층 구조로 형성하여, 상기 돌기(120)의 높이보다 낮은 높이로 형성하도록 한다.

그리고 상기 칼럼 스페이서(210)는 상기 제 2 기판(200) 상의 블랙 매트릭스층(201) 및 컬러 필터층(202) 상부에 형성된다. 경우에 따라 상기 컬러 필터층(202) 상부에는 오버코트층 또는 공통 전극이 더 형성될 수 있다. 그리고, 상기 블랙 매트릭스층(201) 상부에 대응되는 컬러 필터층(202)을 형성하지 않을 수도 있다.

이와 같이, 칼럼 스페이서(210)의 중앙 부위에 돌기(120)가 대응하고, 상기 돌기(120)와 이격하여, 상기 칼럼 스페이서(210) 가장 자리에 상기 돌기(120)보다 낮은 높이로 보상 패턴(130)을 대응시켜 형성하게 되면, 터치시에는 상기 칼럼 스페이서(210)만 돌기(120)에 대응된 상태로 접촉 면적이 작아 터치로 인해 제 1, 제 2 기판(100, 200)간의 쉬프트 후 원 상태로의 복원이 용이하다. 또한, 상기 외부의 외압에 의해 상기 제 1 기판(100) 혹은 제 2 기판(200)간의 눌림이 일어나 상기 돌기(120)에 의해 칼럼 스페이서(210)가 받는 압력이 늘어나게 될 때, 소정 압력 이상에서는 상기 보상 패턴(130)이 상기 돌기(120)와 함께 상기 칼럼 스페이서(210)를 지지하게 되어, 칼럼 스페이서(210)가 받는 압력이 보다 넓은 영역(보상 패턴과 돌기의 상부면 면적)으로 분산되어, 칼럼 스페이서(210)의 소성 변형이 방지된다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 액정 표시 장치에서, 돌기를 상부에서 관찰했을 때 보여지는 수평 단면을 나타낸 평면도이다.

도 5a 및 도 5b는 돌기(120)와 칼럼 스페이서(미도시)를 대응시켰을 때, 서로 대응되는 면을 평면도로 나타낸 것으로, 상기 돌기(120)는 상기 칼럼 스페이서의 중앙에 대응되어 위치한다. 이 경우, 상기 돌기(120)는 도시된 바와 같이, 상기 칼럼 스페이서의 형상에 따라 형성될 수 있다. 혹은 그 수평 단면이 돌기(120)에 비해 칼럼 스페이서가 큰 상태를 유지하여, 형상을 달리하여 형성할 수도 있다. 상기 돌기(120)는 하부에 반도체층 패턴(120a) 및 상부에 소오스/드레인 금속층(120b)이 적층된 형태로 형성된다.

그러나, 이와 같이, 돌기(120)가 칼럼 스페이서의 중앙에 대응되어 형성되면, 앞서 설명한 바와 같이, 외부에서 눌림 압력이 심하게 가해질 경우, 상기 돌기(120)로 인한 상기 칼럼 스페이서의 소성 변형이 발생할 수 있다. 이러한 눌림시 칼럼 스페이서의 소성 변형을 방지하기 위해 다음에서 설명한 보상 패턴은 상기 칼럼 스페이서의 가장 자리에 구비한다.

도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 돌기 및 보상 패턴을 상부에서 바라보았을 때 보여지는 수평 단면을 나타낸 평면도이다.

도 6a 내지 도 6d는 도 4의 돌기 대응 칼럼 스페이서를 나타낸 것으로, 돌기(120)는 칼럼 스페이서(210)의 중앙 부위에 대응되어 형성되고, 보상 패턴(130)은 상기 칼럼 스페이서(210)의 가장 자리에 대응되어 형성된다. 이 경우, 상기 보상 패턴(130)은 도 6a 및 도 6c와 같이, 폐고리 형상으로 형성될 수도 있고, 혹은 도 6b 및 도 6d와 같이, 폐고리 패턴을 등간격으로 오픈 부위를 갖도록 나눈 복수개의 패턴(130a~130d/130e~130h)으로 형성될 수 있다. 도시된 도면들에서는 상기 돌기(120)는 칼럼 스페이서(210)의 형상을 따라 형성되거나 혹은 형상을 달리하여 상기 칼럼 스페이서(210)의 중앙에 대응되어 상기 칼럼 스페이서(210)의 대응면보다 작은 면적으로 형성된다.

이 경우, 상기 보상 패턴(130)은 눌림 압력이 커지면 커질수록 소정 압력 이상에서는, 상기 돌기(120)와 함께 칼럼 스페이서(210)의 지지를 분담한다.

도 6a 및 도 6b는 상기 돌기(120)에 대응되는 칼럼 스페이서(210)의 대응 형상을 함께 도시한 것이며, 도 6c 및 도 6d에서는 상기 칼럼 스페이서(210)의 형상을 생략하여 도시하였다.

상기 보상 패턴(130)은 상기 칼럼 스페이서(210)의 대응면(상기 돌기(120)와의 접촉면)의 가장 자리와 소정 부분 오버랩되어 형성된다.

이하, 평면도를 참조하여 본 발명의 액정 표시 장치를 상세히 설명한다.

도 7은 본 발명의 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.

도 7과 같이, 본 발명의 액정 표시 장치는 크게, 서로 대향되는 제 1 기판(100) 및 제 2 기판(200)과, 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200) 사이에 충진된 액정층(미도시)을 포함하여 이루어진다.

상기 제 1 기판(100) 상에는 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 라인(101)과 데이터 라인(102)과, 상기 게이트 라인(101)과 데이터 라인(102)의 교차 부에 형성된 박막 트랜지스터(TFT)와, 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(102b)과 전기적으로 연결된 제 1 스토리지 전극(103a)과, 상기 제 1 스토리지 전극(103a)으로부터 분기되어 형성된 화소 전극(103)과, 상기 화소 전극(103)과 교번되는 분기된 공통 전극(104)과, 상기 화소 영역 내에 상기 현단(現段) 게이트 라인(101) 및 전단(前段) 게이트 라인(미도시)과 인접하여 각각 평행하게 형성된 공통 라인(104a) 및 상기 공통 라인(104a)과 공통 전극(104)에 연결되며 상기 제 1 스토리지 전극(103a)과 오버랩된 제 2 스토리지 전극(104b)을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 박막 트랜지스터(TFT)는 채널이 'U'자형의 소오스 전극(102a)과 드레인 전극(102b) 사이의 영역에 정의되는 것으로, 채널 또한, 소오스 전극(102a)의 형상의 내부를 따라 'U'자형으로 정의된다. 이러한 박막 트랜지스터(TFT)는, 상기 게이트 라인(101)에서 돌출된 게이트 전극(101a)과, 상기 데이터 라인(102)에서 돌출되어 형성된 'U' 자형의 소오스 전극(102a)과, 상기 'U'자형의 소오스 전극(102a)과 소정 간격 이격되어 상기 'U'자형의 소오스 전극(102a) 내부로 들어오는 드레인 전극(102b)을 포함하여 형성된다. 그리고, 상기 데이터 라인(102), 소오스 전극(102a), 드레인 전극(102b) 하부 및 상기 소오스 전극(102a)과 드레인 전극(102b) 사이의 채널 영역 하부에는 반도체층(미도시)이 더 형성된다. 여기서, 상기 반도체층은 하부로부터 비정질 실리콘층(미도시)과 n+층(불순물층)(미도시)의 적층체로 이루어지며, 상기 소오스 전극(102a)과 드레인 전극(102b) 사이의 영역에 대응되는 채널 영역에서는 상기 n+층(불순물층)이 제거되어 있다. 이러한 상기 반도체층은 상기 소오스/드레인 전극(102a, 102b) 및 그 사이의 영역 하부에만 선택 적으로 형성될 수도 있고, 혹은 상기 채널 영역을 제외한 영역에서는 상기 데이터 라인(102), 소오스 전극(102a) 및 드레인 전극(102b) 하측에 형성될 수도 있다. 한편, 도시된 바에 따르면, 상기 소오스 전극(102a)의 형상이 'U'자인 것으로, 'U'자형 채널을 갖는 액정 표시 장치에 대해서 설명하였으나, 본 발명의 액정 표시 장치는 상기 소오스 전극(102a)의 형상이 상기 데이터 라인(102)으로부터'-'자로 돌출되어 이루어질 수도 있고, 혹은 그 외의 형상으로 이루어질 수도 있을 것이다.

여기서, 상기 게이트 라인(101), 상기 공통 라인(104a) 및 상기 공통 전극(104)들은 동일층에 동일한 금속으로 형성된다.

그리고, 상기 게이트 라인(101)과 반도체층 사이의 층에는 게이트 절연막(105)이 개재되며, 상기 데이터 라인(102)과 상기 화소 전극(103)의 사이의 층에는 보호막(106)이 개재된다.

한편, 상기 화소 영역을 지나는 공통 라인(104a)과 연결된 제 2 스토리지 전극(104b)과, 그 상부에 형성되는 제 1 스토리지 전극(103a) 및 상기 두 전극 사이에 개재되는 게이트 절연막(105) 및 보호막(106)은 스토리지 캐패시터(storage capacitor)를 이룬다.

여기서, 서로 다른 층간에 형성되는 상기 드레인 전극(102b)과 상기 제 1 스토리지 전극(103a)은, 상기 드레인 전극(102b)의 소정 부위의 상부의 상기 보호막(106)을 제거하여 형성된 콘택홀(106a)을 통해 접촉한다.

또한, 상기 게이트 라인(101) 또는 상기 공통 라인(104a) 상의 소정 부위에는 상기 반도체층(107a)과 동일층의 반도체층 패턴(120a)과 상기 소오스/드레인 전 극(102a/102b)과 동일층의 소오스/드레인 금속층(120b)이 적층된 돌기(120)가 형성된다.

여기서, 상기 반도체층 패턴(120a)의 두께는 약 0.2~0.3㎛, 상기 소오스/드레인 금속층(120b)의 두께는 약 0.2~0.4㎛로, 상기 돌기(120)가 형성되지 않은 나머지 게이트 라인(101) 상의 부위에 비해 상기 돌기(120)가 형성된 부위는, 약 0.4~0.7㎛ 정도 단차가 형성된다. 이러한 돌기(120)를 포함한 액정 표시 장치는 제 1, 제 2 기판(100, 200)의 셀 갭 조성을 위한 합착시 상기 돌기(120)와 칼럼 스페이서(210)가 대응되게 된다. 이 때, 상기 돌기(120)의 상부면은 상대적으로 상기 칼럼 스페이서(210)의 상부면(이 경우, 상기 제 2 기판(200) 상에 형성되는 칼럼 스페이서(210)가 상기 제 2 기판(200)과 대응되는 면은 하부면으로 상정)보다 작으며, 이 때, 상기 칼럼 스페이서(210)와 상기 돌기(120)의 접촉시 상기 돌기(120)의 상부면만큼 상기 칼럼 스페이서(210)와 돌기(120)가 접촉하게 된다.

여기서, 상기 돌기(120)의 상부에는 콘택홀(106a)을 제외한 나머지 영역에 형성되는 보호막(106)이 더 개재되어, 실제 제 2 기판(200)에 형성되는 칼럼 스페이서(210)와 접촉되는 부위는 상기 돌기(120) 상부의 보호막(106)에 해당될 것이다.

또한, 상기 돌기(120)와 이격하여 상기 돌기(120)의 가장 자리에 돌기(120)보다 낮은 높이로 보상 패턴(130)이 형성된다. 이러한 보상 패턴(130)은 상기 반도체층 패턴(120a)과 동일층에 형성되거나, 혹은 소오스/드레인 전극(102a/102b)와 동일층에 형성되거나 혹은 상기 돌기(120)와는 별도의 공정으로 상기 화소 전극 (103)과 동일층에 동일 금속으로 형성한다.

도면 상에는 이러한 돌기(120) 및 보상 패턴(130)이 게이트 라인(101)에 형성된 것으로 도시되어 있지만, 상기 공통 라인(104a) 또는 제 2 스토리지 전극(104b)에도 형성될 수 있다.

한편, 상기 제 1 기판(100)에 대향되는 제 2 기판(200) 상에는 도 4와 같이, 상기 화소 영역을 제외한 영역(게이트 라인 및 데이터 라인 부위)에 대응되어 형성되는 블랙 매트릭스층(201)과, 상기 제 2 기판(200) 상에 형성된 컬러 필터층(202)과, 상기 블랙 매트릭스층(201)과 컬러 필터층(202)을 포함한 제 2 기판(200) 상에 평탄화를 위한 오버코트층(미도시)이 형성된다.

여기서, 칼럼 스페이서(210)는 셀 갭 형성을 위한 합착시 상기 칼럼 스페이서(210)와 돌기(120)와의 대응 부위만 접촉하여 있고, 상기 칼럼 스페이서(210)의 나머지 부위는 제 1 기판(100)의 상부와 이격하여 있다. 따라서, 터치는 상기 돌기(120)와 상기 칼럼 스페이서(210)가 접촉하는 상태로, 일 방향으로 밀거나 훑는 터치시 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200)간의 밀림이 발생하여도 접촉 면적이 작기 때문에 원 상태로의 복원이 용이하여 터치로 인한 휘도 불균일 현상이 방지된다.

또한, 일정 압력 이상을 인가하여 눌림 테스트시 상기 칼럼 스페이서(210)가 돌기(120) 대응 부위에 접촉하여 있다가, 압력이 늘어날수록 칼럼 스페이서(210)가 상기 보상 패턴(130)에 추가적으로 접촉하여, 접촉 부위가 늘게 되어, 눌림시의 압력을 분산시킬 수 있다. 이 때, 상기 보상 패턴(130)은 상기 돌기(120)와의 단차를 어느 정도 줄여, 눌림 테스트시 상기 칼럼 스페이서(210)가 변형하기 전 칼럼 스페 이서(210)의 제 1 기판(100) 대향 면적을 늘려, 보다 넓은 면적으로 칼럼 스페이서들과 제 1 기판이 접촉할 수 있다. 따라서, 상기 칼럼 스페이서(210)와 상기 돌기(120)와 접촉하는 동안 상기 돌기(120)로 인해 상기 칼럼 스페이서(210)에 압력이 집중됨으로 인해 상기 칼럼 스페이서(210)의 변형이 발생한다 하더라도, 그 변형이 심해지기 전에(원 상태로 회복이 불가하기 전에) 상기 칼럼 스페이서(210)의 가장 자리 부위가 상기 보상 패턴(130)에 접촉할 수 있어, 눌림 테스트 후에도 칼럼 스페이서(210)들의 원 상태로 복원이 가능할 것이다.

한편, 상기 칼럼 스페이서(210)는 그 수평 단면이 원형, 사각형 등의 다각형 등 여러 가지 형상으로 형성할 수 있을 것이다. 공정시 얼라인 마진을 고려하여, 원형 또는 정다각형으로 형성하는 것이 유리할 것이다.

이하에서는, 본 발명의 액정 표시 장치의 형성 방법에 대해 설명한다.

본 발명의 액정 표시 장치에서, 상기 돌기는 박막 트랜지스터의 제조 공정에서 함께 제조되며, 보상 패턴(130)은 상기 박막 트랜지스터의 제조와 함께 형성되거나 혹은 화소 전극(103)의 형성시 함께 제조될 수 있다. 상기 보상 패턴(130)은 제 1 기판(100)에 형성되는 박막 트랜지스터 어레이가 5마스크 공정으로 형성되는지 혹은 4마스크 공정으로 형성되는지에 따라 그 형성 방법을 달리하여 형성된다.

예를 들어, 5 마스크 공정은, 게이트 라인 및 게이트 전극 형성용의 제 1 마스크, 반도체층 형성용의 제 2 마스크, 데이터 라인 및 소오스/드레인 전극 형성용의 제 3 마스크, 보호막 홀 형성용의 제 4 마스크 및 화소 전극 형성용의 제 5 마스크가 요구된다.

그리고, 4 마스크 공정은, 5 마스크 공정에서, 제 2 마스크와 제 3 마스크를 회절 노광 마스크 또는 하프톤 마스크를 이용하여 한 마스크로 이용한다. 이 경우, 채널 영역의 반도체층과 같이, 상부의 소오스/드레인 금속층이 제거되는 부위에는 회절 노광을 행하여, 반도체층만 선택적으로 남기도록 패터닝하며, 보상 패턴(130) 또한, 상기 채널 영역의 반도체층과 같이, 회절 노광하여, 해당 부위에 반도체층만 남도록 패터닝하여, 형성한다. 이 때, 상기 돌기(120)는 데이터 라인(102), 소오스/드레인 전극(102a/102b)과 같이, 하부에 반도체층 패턴(120a) 및 상부에 소오스/드레인 금속층(120b) 적층된 상태로 패터닝된다.

이 경우에는 다음과 같은 순서로 액정 표시 장치의 제조 공정이 이루어진다.

먼저, 제 1 기판(100), 제 2 기판(200)을 준비한다.

이어, 상기 제 1 기판(100) 상에 금속층을 증착하고, 이를 제 1 마스크를 이용하여 선택적으로 제거하여, 제 1 방향으로 게이트 라인(101)과, 상기 게이트 라인(101)에서 돌출된 게이트 전극(101a)과, 상기 게이트 라인(101)과 소정 간격 이격된 공통 라인(104a) 및 이와 일체형의 제 2 스토리지 전극(104b)을 형성한다.

이어, 상기 게이트 라인(101)을 포함한 제 1 기판(100) 상에 게이트 절연막(미도시), 반도체층(미도시) 및 소오스/드레인 금속층(미도시)을 전면 증착한다.

이어, 제 2 마스크를 이용하여 상기 소오스/드레인 금속층 및 반도체층을 선택적으로 제거하여 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향의 데이터 라인(102)과, 상기 데이터 라인(102)에서 돌출된 소오스 전극(102a) 및 상기 소오스 전극(102a)과 소정 간격 이격된 드레인 전극(102b)을 형성하고, 상기 게이트 라인(101) 상에 반도체층 패턴(120a)과 소오스/드레인 금속층(120b)의 적층체의 돌기(120)를 형성한다. 여기서, 상기 돌기(120)의 주변에는, 회절 노광되어 상기 반도체층 패턴(120a)의 동일한 물질층이 폐고리 형상으로 남게 되어 보상 패턴(130)이 형성된다.

이어, 상기 데이터 라인(102)을 포함한 제 1 기판(100) 전면에 보호막(미도시)을 형성하고, 상기 드레인 전극(102b) 상부 소정 부분 노출되는 콘택홀(106a)을 형성한다.

이어, 상기 콘택홀(106a)을 포함한 상기 보호막(106) 전면에 투명 전극을 증착하고 이를 선택적으로 제거하여, 소정 부위에 상기 공통 전극(104)과 교번하는 형상의 화소 전극(103)을 형성하고, 동시에 상기 돌기(120) 주변 가장 자리에 대응되어 보상 패턴(130)을 형성한다.

이어, 제 2 기판(200) 상에 상기 돌기(120)를 중앙에 상기 보상 패턴(130)을 가장 자리에 대응시켜 칼럼 스페이서(210)를 형성한다.

이어, 상기 제 1 기판(100) 또는 상기 제 2 기판(200) 중 어느 한 기판 상에 액정을 적하하고, 액정이 적하되지 않은 나머지 기판을 반전시켜, 제 1, 제 2 기판(100, 200)을 합착한다.

또한, 5 마스크 공정에서는 상기 돌기(120)를 제 2, 제 3 마스크를 통해 반도체층 패턴(120a)과 소오스/드레인 금속층(120b)의 적층체로 형성할 때, 상기 제 마스크 또는 제 3 마스크를 선택적으로 이용하여 단일층으로 형성할 수도 있다.

경우에 따라, 공정의 요구되는 마스크 수에 관계없이, 상기 보상 패턴(130)은 화소 전극을 형성하는 공정에서, 보호막 상부에 투명 전극을 전면 증착하고, 이 를 선택적으로 제거하여 화소 전극의 형성과 동시에 형성될 수도 있을 것이다.

이 경우에는 다음과 같은 순서로 액정 표시 장치의 제조 공정이 이루어진다(이하에서는 4 마스크 공정을 기준으로 설명).

먼저, 제 1 기판(100), 제 2 기판(200)을 준비한다.

이어, 제 2 마스크를 이용하여 상기 소오스/드레인 금속층 및 반도체층을 선택적으로 제거하여 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향의 데이터 라인(102)과, 상기 데이터 라인(102)에서 돌출된 소오스 전극(102a) 및 상기 소오스 전극(102a)과 소정 간격 이격된 드레인 전극(102b)을 형성하고, 상기 게이트 라인(101) 상에 반도체층 패턴(120a)과 소오스/드레인 금속층(120b)의 적층체의 돌기(120)를 형성한다.

이어, 상기 데이터 라인(102)을 포함한 제 1 기판(100) 전면에 보호막(미도시)을 형성하고, 제 3 마스크를 이용하여, 상기 드레인 전극(102b) 상부 소정 부분 노출되는 콘택홀(106a)을 형성한다.

이어, 제 4 마스크를 이용하여, 상기 콘택홀(106a)을 포함한 상기 보호막 (106) 전면에 투명 전극을 증착하고 이를 선택적으로 제거하여, 소정 부위에 상기 공통 전극(104)과 교번하는 형상의 화소 전극(103)을 형성하고, 동시에 상기 돌기(120) 주변 가장 자리에 대응되어 보상 패턴(130)을 형성한다.

이상에서 설명한 실시예들은 횡전계(IPS: In-Plane Switching) 모드에 대해 설명한 것이고, 트위스트 네마틱(TN) 모드에도 적용 가능할 것이다. 트위스트 네마틱 모드의 경우는, 제 1 기판의 화소 영역에 화소 전극이 하나의 패턴으로 형성되고, 제 2 기판 상의 전면에 공통 전극이 형성된 점을 제외하고는 상술한 횡전계 모드에서 설명한 바와 유사하게 형성된다. 트위스트 네마틱 모드의 경우, 화소 영역 내부에는 공통 라인이 형성되지 않기 때문에, 상기 칼럼 스페이서 및 돌기는 모두 게이트 라인 상에 형성되게 된다.

상기와 같은 본 발명의 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명의 액정 표시 장치의 칼럼 스페이서는 셀 갭 형성을 위한 합착시 상기 칼럼 스페이서와 돌기와의 대응 부위만 접촉하여 있고, 상기 칼럼 스페이서의 나머지 부위는 제 1 기판의 상부와 이격하여 있다. 따라서, 터치는 상기 돌기와 상기 칼럼 스페이서가 접촉하는 상태로, 일 방향으로 밀거나 훑는 터치시 상기 제 1, 제 2 기판간의 밀림이 발생하여도 접촉 면적이 작기 때문에 원 상태로의 복원이 용이하여 터치로 인한 휘도 불균일 현상이 방지된다.
둘째, 일정 압력 이상을 인가하여 눌림 테스트시 상기 칼럼 스페이서가 돌기 대응 부위에 접촉하여 있다가, 압력이 늘어날수록 칼럼 스페이서가 상기 보상 패턴에 추가적으로 접촉하여, 접촉 부위가 늘게 되어, 눌림시의 압력을 분산시킬 수 있다. 이 때, 상기 보상 패턴은 상기 돌기와의 단차를 어느 정도 줄여, 눌림 테스트시 상기 칼럼 스페이서가 변형하기 전 칼럼 스페이서의 제 1 기판 대향 면적을 늘려, 보다 넓은 면적으로 칼럼 스페이서들과 제 1 기판이 접촉할 수 있다. 따라서, 상기 칼럼 스페이서와 상기 돌기와 접촉하는 동안 상기 돌기로 인해 상기 칼럼 스페이서에 압력이 집중됨으로 인해 상기 칼럼 스페이서의 변형이 발생한다 하더라도, 그 변형이 심해지기 전에(원 상태로 회복이 불가하기 전에) 상기 칼럼 스페이서의 가장 자리 부위가 상기 보상 패턴에 접촉할 수 있어, 눌림 테스트 후에도 칼럼 스페이서들의 원 상태로 복원이 가능할 것이다.

Claims

서로 대향된 제 1 기판 및 제 2 기판;

상기 제 2 기판 상의 소정 부위에 형성된 칼럼 스페이서;

상기 제 1 기판 상에 상기 칼럼 스페이서의 중앙 부위에 대응되어 제 1 높이로 형성된 돌기;

상기 칼럼 스페이서의 가장 자리에 돌기외 이격하여 상기 제 1 높이보다 낮은 제 2 높이로 형성되며, 투명 전극으로 이루어진 보상 패턴; 및

상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 충진된 액정층을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 1항에 있어서,

상기 제 1 기판 상에 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인이 더 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 2항에 있어서,

상기 돌기, 칼럼 스페이서 및 보상 패턴은 상기 게이트 라인 상에 대응되어 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 1항에 있어서,

상기 돌기는 하부로부터 반도체층 패턴 및 소오스/드레인 금속층이 적층되어 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 4항에 있어서,

상기 보상 패턴은 상기 반도체층 패턴과 동일한 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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제 1항에 있어서,

상기 보상 패턴은 폐고리 형상인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 1항에 있어서,

상기 보상 패턴은 고리형 패턴 상에 등간격으로 오픈 부위를 갖는 것을 특징 으로 하는 액정 표시 장치.
서로 대향된 제 1 기판 및 제 2 기판;

상기 제 1 기판 상에 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인;

상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부에 형성된 박막 트랜지스터;

상기 화소 영역에 형성된 화소 전극;

상기 제 1 기판 상의 상기 게이트 라인 상부에 제 1 높이로 형성된 돌기;

상기 제 1 기판 상에 상기 돌기와 이격하여 돌기 주변에 상기 제 1 높이보다 낮은 제 2 높이로 형성된 보상 패턴;

상기 제 2 기판 상에, 상기 돌기를 중앙에 상기 보상 패턴을 가장 자리에 대응시켜 형성된 칼럼 스페이서; 및

상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 충진된 액정층을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 10항에 있어서,

상기 박막 트랜지스터는

상기 게이트 라인에서 돌출된 게이트 전극;

상기 게이트 전극 상부에 형성된 반도체층; 및

상기 게이트 전극의 양측에 대응되는 상기 반도체층 상부에 형성되며, 상기 데이터 라인에서 돌출된 소오스 전극 및 이와 소정 간격 이격된 드레인 전극을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 11항에 있어서,

상기 돌기는 하부로부터, 상기 반도체층과 동일층의 반도체층 패턴 및 상기 소오스/드레인 전극과 동일층의 소오스/드레인 금속층이 적층되어 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 11항에 있어서,

상기 보상 패턴은 상기 반도체층과 동일층의 반도체층 패턴으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 11항에 있어서,

상기 보상 패턴은 상기 소오스/드레인 전극과 동일층의 소오스/드레인 금속층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 10항에 있어서,

상기 보상 패턴은 화소 전극과 동일층의 동일한 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 10항에 있어서,

상기 보상 패턴은 폐고리 형상인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 10항에 있어서,

상기 보상 패턴은 고리형 패턴 상에 등간격으로 오픈 부위를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 1 기판 상에 제 1 방향으로 게이트 라인을 형성하는 단계;

상기 게이트 라인을 포함한 제 1 기판 상에 게이트 절연막, 반도체층 및 소오스/드레인 금속층을 전면 증착하는 단계;

상기 소오스/드레인 금속층 및 반도체층을 선택적으로 제거하여 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향의 데이터 라인과, 상기 데이터 라인에서 돌출된 소오스 전극 및 상기 소오스 전극과 소정 간격 이격된 드레인 전극을 형성하고, 상기 게이트 라인 상에 돌기를 형성하는 단계;

상기 데이터 라인을 포함한 제 1 기판 전면에 보호막을 형성하고, 상기 드레인 전극 상부 소정 부분 노출되는 콘택홀을 형성하는 단계;

상기 콘택홀을 포함한 상기 보호막 전면에 투명 전극을 증착하고 이를 선택적으로 제거하여, 소정 부위에 화소 전극을 형성하고, 동시에 상기 돌기 주변 가장 자리에 대응되어 상기 돌기보다 낮은 높이로, 보상 패턴을 형성하는 단계;

제 2 기판 상에 상기 돌기를 중앙에 상기 보상 패턴을 가장 자리에 대응시켜 칼럼 스페이서를 형성하는 단계; 및

상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 1 기판 상에 제 1 방향으로 게이트 라인을 형성하는 단계;

상기 게이트 라인을 포함한 제 1 기판 상에 게이트 절연막, 반도체층 및 소오스/드레인 금속층을 전면 증착하는 단계;

상기 소오스/드레인 금속층 및 반도체층을 선택적으로 제거하여 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향의 데이터 라인과, 상기 데이터 라인에서 돌출된 소오스 전극 및 상기 소오스 전극과 소정 간격 이격된 드레인 전극을 형성하고, 상기 게이트 라인 상에 제 1 높이의 돌기를 형성하고, 동시에 상기 돌기 주변 가장 자리에 대응되어 상기 제 1 높이보다 낮은 보상 패턴을 형성하는 단계;

상기 데이터 라인을 포함한 제 1 기판 전면에 보호막을 형성하고, 상기 드레인 전극 상부 소정 부분 노출되는 콘택홀을 형성하는 단계;

상기 콘택홀을 포함한 상기 보호막 전면에 투명 전극을 증착하고 이를 선택적으로 제거하여, 소정 부위에 화소 전극을 형성하는 단계;

제 2 기판 상에 상기 돌기를 중앙에 상기 보상 패턴을 가장 자리에 대응시켜 칼럼 스페이서를 형성하는 단계; 및

상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
제 19항에 있어서,

상기 돌기는 하부에 상기 반도체층이, 상부에 소오스/드레인 금속층이 적층되어 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
제 19항에 있어서,

상기 보상 패턴은 상기 반도체층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
제 19항에 있어서,

상기 보상 패턴은 상기 소오스/드레인 금속층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.