KR19990052399A - 액정 표시 소자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스페이서 산포 대신, 상부기판 또는 하부기판의 빛이 투과되지 않는 부분에 별도의 셀갭 유지 패턴을 형성하여 하부기판과 상부기판의 합착시 균일한 셀갭을 유지함과 더불어 디펙트를 방지할 수 있는 액정 표시 소자를 제공한다.

본 발명에 따른 액정 표시 소자는, 데이터 라인, 데이터 라인과 매트릭스 형태로 배치된 게이트 라인, 게이트 라인과 나란하게 배치된 스토리지 전극, 게이트 라인과 데이터 라인과 연결된 박막 트랜지스터, 및 박막 트랜지스터에 연결된 화소전극을 구비하는 하부기판과, 박막 트랜지스터에 대응하는 블랙매트릭스, 화소전극에 대응하는 칼라필터, 및 하부기판의 화소전극에 대향하는 대향전극이 구비된 상부기판이 소정의 셀갭을 두고 합착되고, 상부기판 또는 하부기판의 소정 영역에 셀갭을 균일하게 유지하기 위한 셀갭 유지 패턴을 구비하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 셀갭 유지 패턴은 하부기판의 스토리지 전극, 데이터 라인, 게이트 라인 중 적어도 한 부분에 선택적으로 형성되거나, 상부기판의 블랙 매트릭스 상부에 형성된다. 또한, 셀갭 유지 패턴은 탄성력을 갖는 고분자 물질로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

액정 표시 소자

본 발명은 액정 표시 소자에 관한 것으로, 특히 스페이서의 산포를 배재하고, 셀갭 유지 패턴을 이용하여 상부기판과 하부기판의 합착시 균일한 셀갭을 유지할 수 있는 액정 표시 소자에 관한 것이다.

액정표시소자(Liquid Crystal Display)는, 개별 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin film transistor)와 화소전극이 형성된 하부기판과, 컬러필터 및 블랙매트릭스와 대향 전극이 형성된 상부기판이, 소정의 셀갭을 두고 합착되며, 상기 셀갭에 의한 공간에 액정이 봉입된 구조로 되어 있다. 또한, 합착시 셀갭을 유지함과 더불어 액정층의 적절한 두께를 유지하기 위하여, 하부기판과 상부기판 사이에 스페이서가 산포되어 형성된다.

그러나, 상기한 바와 같이 하부기판과 상부기판 사이에 산포된 스페이스는 셀 갭내에 균일하게 분포되지 않기 때문에, 단위면적당 스페이서의 밀도가 높은 부분에 의해 콘트라스트 비가 저하될 우려가 있을 뿐만 아니라, 셀 갭내에서 스페이서가 뭉쳐서 불량을 유발하기도 한다. 또한, 셀 갭내에서 다른 밀도를 가지로 스페이서가 분포되기 때문에, 균일한 셀 갭을 제어하기가 어렵다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스페이서의 산포대신 상부기판 또는 하부기판의 빛이 투과되지 않는 부분에 별도의 셀갭 유지 패턴을 형성하여 하부기판과 상부기판의 합착시 균일한 셀갭을 유지함과 더불어 디펙트를 방지할 수 있는 액정 표시 소자를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 소자의 하부 기판의 평면도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 액정 표시 소자의 하부기판에 셀갭 유지 패턴을 형성하는 방법을 설명하기 위하여, 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 선에 따른 단면을 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 액정 표시 소자의 상부기판에 셀갭 유지 패턴을 형성하는 방법을 설명하기 위한 단면도.

〔도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〕

10, 110 : 절연기판 20 : 게이트 라인

30 : 게이트 절연막 30-1 : 스토리지 전극

70 : 데이터 라인 70a : 드레인

70b : 소오스 80 : 화소전극

90 : 보호막 100 : 셀갭 유지 패턴

120 : 블랙 매트릭스 130 : 칼라필터

140 : 대향전극 200 : 박막 트랜지스터

H : 셀갭 두께 C : 콘택

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정 표시 소자는, 데이터 라인, 상기 데이터 라인과 매트릭스 형태로 배치된 게이트 라인, 상기 게이트 라인과 나란하게 배치된 스토리지 전극, 상기 게이트 라인과 데이터 라인과 연결된 박막 트랜지스터, 및 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소전극을 구비하는 하부기판과, 상기 박막 트랜지스터에 대응하는 블랙매트릭스, 상기 화소전극에 대응하는 칼라필터, 및 상기 하부기판의 화소전극에 대향하는 대향전극이 구비된 상부기판이 소정의 셀갭을 두고 합착되고, 상기 상부기판 또는 하부기판의 소정 영역에 상기 셀갭을 균일하게 유지하기 위한 셀갭 유지 패턴을 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 셀갭 유지 패턴은 상기 하부기판의 스토리지 전극, 데이터 라인, 게이트 라인 중 적어도 한 부분에 선택적으로 형성되거나, 상기 상부기판의 블랙 매트릭스 상부에 형성된다.

또한, 상기 셀갭 유지 패턴은 탄성력을 갖는 고분자 물질로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명에 의하면, 상부기판 또는 하부기판의 빛이 투과되지 않는 부분, 즉, 데이터 라인, 게이트 라인, 스토리지 전극 및 블랙매트릭스 중 적어도 한 부분 상에 셀갭 유지막 패턴을 선택적으로 형성한다. 이에 따라, 스페이서의 사용을 배제하여 스페이서 산포에 기인하는 액정 표시 소자의 불량문제를 방지하면서, 상부기판과 하부기판의 셀갭을 균일하게 유지할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 소자의 하부기판을 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면도이다.

도 1을 참조하면, 유리기판과 같은 투명한 절연기판(10 ; 도 2참조) 상에 게이트 라인(20)과 데이터 라인(70)이 매트릭스 형태로 형성되고, 게이트 라인(30)과 데이터 라인(70)이 교차하는 부분에 게이트 라인(20) 및 데이터 라인(70)에 연결된 박막 트랜지스터(200)가 배열된다. 또한, 게이트 라인(20)과 나란하게 스토리지 전극(20-1)이 배열된다. 그리고, 게이트 라인(20) 및 데이터 라인(70)에 의해 형성된 공간에 게이트 라인(20) 및 데이터 라인(70)과 소정부분 이격됨과 더불어 박막 트랜지스터(200)와 연결된 화소전극(80)이 형성된다. 여기서, 화소전극(80)은 박막 트랜지스터(200)의 소오스(70b)와 콘택(C)된다. 또한, 백라이트(미도시)로부터의 빛이 투과되지 않는 부분, 바람직하게 게이트 라인(20)의 소정 부분 상에 셀갭 유지막 패턴(100)이 형성된다.

이어서, 도 2를 참조하여 게이트 라인(20) 상에 셀갭 유지막 패턴(100)을 형성하는 방법을 설명한다.

도 2를 참조하면, 게이트 라인(20)이 형성된 절연기판(10) 상에 게이트 절연막(30)을 형성한다. 그런 다음, 절연기판(10)의 일측에 박막 트랜지스터(200; 도 1참조)를 형성하고, 다른 측에 박막 트랜지스터(200)와 연결되도록 화소전극(80)을 형성한 후 기판 전면에 보호막(90)을 형성한다. 그리고 나서, 보호막(90) 상에 탄성력을 가지는 고분자 물질막을 셀갭 높이(H)로 형성한다. 상기 고분자 물질막 상에 포토리소그라피로 마스크 패턴(미도시)을 형성한 다음, 상기 마스크 패턴을 식각 마스크로 하여 상기 고분자 물질막을 패터닝하여, 게이트 라인(20) 상부의 보호막(80) 상에 샐갭 유지막 패턴(100)을 형성한다. 그런 다음, 공지된 방법으로 상기 마스크 패턴을 제거한다.

한편, 상기 실시예에서는 셀갭 유지막 패턴(100)을 하부기판의 게이트 라인(20) 상에 형성한 경우를 설명하였지만, 게이트 라인(20) 뿐만 아니라, 백라이트로부터의 빛이 투과되지 않는 부분인 데이터 라인(70) 또는 스토리지 전극(20-1)상에 선택적으로 형성할 수 있다. 또한, 셀갭 유지막 패턴은 게이트 라인(20), 데이터 라인(70) 및 스토리지 전극(20-1) 상에 동시에 형성할 수 있다.

또한, 셀갭 유지막 패턴을 하부기판에 형성하지 않고, 상부기판의 블랙 매트릭스 상에 형성할 수 있다. 도 3은 액정 표시 소자의 상부기판의 단면도로서, 도 3을 참조하여 상부기판에 셀갭 유지막 패턴을 형성하는 방법을 설명한다.

도 3을 참조하면, 하부기판(도 1 및 도 2 참조)의 박막 트랜지스터에 대응하는 블랙 매트릭스(120)와, 화소전극에 대응하는 칼라필터(130) 및 상기 하부기판에 대향하도록 블랙 매트릭스(120) 및 화소전극(130) 상에 형성된 대향전극(140)이 구비된 절연기판(110) 상에 탄성력을 가지는 고분자 물질막을 셀갭 높이(H)로 형성한다. 상기 고분자 물질막 상에 포토리소그라피로 마스크 패턴(미도시)을 형성한 다음, 상기 마스크 패턴을 식각 마스크로 하여 상기 고분자 물질막을 패터닝하여, 백라이트(미도시)로부터의 빛이 투과되지 않는 블랙 매트릭스(120) 상의 대향전극(140) 상부에 샐갭 유지막 패턴(100)을 형성한다. 그런 다음, 공지된 방법으로 상기 마스크 패턴을 제거한다.

상기 실시예에 의하면, 상부기판 또는 하부기판의 빛이 투과되지 않는 부분, 즉, 데이터 라인, 게이트 라인, 스토리지 전극 및 블랙매트릭스 중 적어도 한 부분 상에 셀갭 유지막 패턴을 선택적으로 형성한다. 이에 따라, 스페이서의 사용을 배제하여 스페이서 산포에 기인하는 액정 표시 소자의 불량문제를 방지하면서, 상부기판과 하부기판의 셀갭을 균일하게 유지할 수 있으므로, 액정 표시 소자의 신뢰성을 향상시킨다.

또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.

Claims (4)

1. 데이터 라인, 상기 데이터 라인과 매트릭스 형태로 배치된 게이트 라인, 상기 게이트 라인과 나란하게 배치된 스토리지 전극, 상기 게이트 라인과 데이터 라인과 연결된 박막 트랜지스터, 및 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소전극을 구비하는 하부기판과, 상기 박막 트랜지스터에 대응하는 블랙매트릭스, 상기 화소전극에 대응하는 칼라필터, 및 상기 하부기판의 화소전극에 대향하는 대향전극이 구비된 상부기판이 소정의 셀갭을 두고 합착된 액정 표시 소자에 있어서,

   상기 상부기판 또는 하부기판의 소정 영역에 상기 셀갭을 균일하게 유지하기 위한 셀갭 유지 패턴을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 셀갭 유지 패턴은 상기 하부기판의 스토리지 전극, 데이터 라인, 게이트 라인 중 적어도 한 부분에 선택적으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 셀갭 유지 패턴은 상기 상부기판의 블랙 매트릭스 상부에 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 셀갭 유지 패턴은 탄성력을 갖는 고분자 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.