KR20040018675A - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공정을 단순화시킬 수 있는 액정표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정표시장치는 액정셀의 셀갭을 유지하기 위한 스페이서와, 스페이서의 높이보다는 낮은 높이를 가지며 배향 방향이 서로 다른 적어도 둘 이상의 멀티 도메인으로 액정셀을 구획하기 위하여 상기 스페이서와 동시에 형성되는 돌출격벽을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치 및 그 제조방법{Liquid Crystal Display and Method of Fabricating the same}
본 발명은 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로, 특히 공정을 단순화시킬 수 있는 액정표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
통상적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절함으로써 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널에 비디오신호에 해당하는 화상을 표시하게 된다.
액정표시장치에 이용되는 액정은 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic : 이하 "TN"이라 함) 모드의 액정이 주로 이용되고 있다. 이 TN 모드의 액정은 트위스트된 각이 90°로 전기장의 인가에 따라 액정배열 상태를 바꾸어 광을 투과시킨다. 이러한 TN 모드의 액정은 액정분자의 장축방향으로 진동하는 광과 장축방향에 수직하는 방향으로 진동하는 광의 굴절율이 서로 다른 굴절율 이방성에 의해 시야각이 좁으며 액정의 응답속도가 느리다는 문제점을 가지고 있다.
이러한 TN 모드 액정의 단점을 보완하기 위해 IPS(in-plane switch) 모드, OCB(Optically Compensated Bend) 모드 액정, VA(Vertical Aligned) 모드 액정에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 중에서 VA 모드의 액정은 TN 모드의 액정에 비해 구조적으로 넓은 시야각을 가지며 콘트라스트비가 좋다. VA 모드의 액정셀은 화소영역이 다수개로 분할된 멀티도메인(multi-domain)을 가진다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 VA 모드의 액정을 가지는 액정표시장치는 상부기판(11) 상에 순차적으로 형성된 컬러필터(16), 공통전극(14) 및 배향막(12)으로 구성되는 상판과, 하부기판(1) 상에 순차적으로 형성된 TFT와, 화소전극(22) 및 배향막(10)으로 구성되는 하판과, 상판과 하판 갭을 유지하는 스페이서(30)와, 상판 및 하판과 스페이서(30)에 의해 마련된 내부공간에 주입되는 VA 모드의 액정(24)과, 각 상판과 하판 상에 형성되는 돌출격벽들(18, 20)을 구비한다.
상판에는 상부기판(11) 상에 적, 녹, 청 삼원색의 칼라필터(16)들이 순차적으로 형성된다. 이 경우, 삼원색의 칼라필터(16) 각각은 상부기판(11)의 전면에 백색광원을 흡수하여 특정파장(적색, 녹색, 또는 청색)의 광만을 투과시키는 물질을 도포한 후 패터닝함으로써 형성된다. 칼라필터(16)가 형성된 상부기판(11) 상에 그라운드 전위가 공급되는 투명도전막인 공통전극(14)을 형성한다. 배향막(12)은 공통전극(14) 상에 폴리이미드를 도포함으로써 형성된다.
하판에서 액정셀의 구동을 스위칭하는 TFT는 도시하지 않은 게이트라인에 접속된 게이트전극(25), 도시하지 않은 데이터라인에 접속된 소스전극(28) 및 컨택홀(23)을 통해 화소전극(22)에 접속된 드레인전극(29)을 구비한다. 또한, TFT는 게이트전극(25)과 소스전극(28) 및 드레인전극(29)의 절연을 위한 게이트절연막(6)과, 게이트전극(25)에 공급되는 게이트전압에 의해 소스전극(28)과 드레인전극(29)간에 도통채널을 형성하기 위한 반도체층(26, 27)을 더 구비한다. 여기서, 반도체층(26, 27)은 게이트절연막(6) 상에 형성되는 활성층(26)과, 활성층(26)과 소스/드레인전극(28, 30) 사이에 형성되며 불순물이 도핑된 오믹접촉층(27)을 포함한다. 이러한 TFT는 게이트라인으로부터의 게이트신호에 응답하여 데이터라인으로부터의 데이터신호를 선택적으로 화소전극(22)에 공급한다. TFT를 통해 공급되는 데이터신호와 공통전극(14)에 공급되는 공통전압(Vcom)의 전압차에 의해 액정이 회전하게 되며 액정의 회전 정도에 따라서 광투과량이 결정된다. 화소전극(22)은 데이터라인과 게이트라인에 의해 분할된 셀영역에 위치하며 광투과율이 높은 투명전도성물질로 이루어진다. 화소전극(22)은 하부기판(1) 전면에 도포되는 보호막(8) 위에 형성되며, 보호막(8)에 형성된 컨택홀(23)을 통해 드레인전극(29)과 전기적으로 접속된다. 화소전극(22)이 형성된 하부기판(1) 상부에 배향막(10)을 도포한 후 러빙공정을 수행한다.
VA 모드 액정(24)은 음의 유전율이방성을 가지며 구동전압이 인가되지 않을 때 상부기판(11)과 하부기판(1)에 대해 수직 방향으로 정렬한다. 상부기판(11) 상에 형성된 상부 돌출격벽(20)과 하부기판(1) 상에 형성된 하부 돌출격벽(18)은 유전율을 가지는 유전체로 형성된다. 상부 및 하부 돌출격벽(20, 18)은 VA 모드 액정(24)과 다른 유전율을 가지므로 전압 인가시 상/하기판 사이에 수직방향으로 형성되는 전기장의 방향을 도 2와 같이 왜곡시킨다. 이때, VA 모드 액정(24)은 도 2와 같이 소정의 경사각을 상부 및 하부 돌출격벽(18, 20)을 중심으로 대칭되게 형성한다. 또한, 지그재그 형태로 형성된 상부 돌출격벽(20)과 하부 돌출격벽(18)을 기준으로 액정(24)의 배향 영역은 A, B, C, D의 4가지 영역으로 분할되어 4 도메인(domain)을 형성한다. 이러한 상부 돌출격벽(20) 및 하부 돌출격벽(18)은 포토리쏘그래피(Photolithography) 방법으로 형성된다.
스페이서(30)는 상판과 하판 사이의 갭을 균일하게 유지하기 위하여 일정 간격을 가지게끔 포토리쏘그래피 방법으로 형성된다.
이러한 돌출격벽들(18, 20)과 스페이서(30)를 형성하기 위해서는 돌출격벽들(18, 20)과 스페이서(30) 각각을 포토리쏘그래피 방법으로 형성하여야 한다.
먼저, 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 액정표시장치의 스페이서(30) 제조방법을 설명하기로 한다.
도 3a를 참조하면, 기판(44) 상에 TFT 어레이 또는 컬러필터 어레이(40)가 형성되며, TFT 어레이 또는 컬러필터 어레이(40) 상에 스페이서 물질(30a)을 코팅한다. 여기서, 기판(44)은 컬러필터 어레이가 형성된 상판이거나 TFT 어레이가 형성된 하판 중 어느 하나의 기판이다.
스페이서 물질(30a)은 용매, 바인더, 모노머(monomer), 광개시제(photoinitiator) 등이 혼합된 물질로서, 스페이서 물질(30a)을 프리 베이킹(Pre-baking)한다. 이에 따라, 스페이서 물질(30a) 내의 용매가 제거되어 스페이서 물질(30a)은 페이스트 상태가 된다.
이어서, 도 3b에 도시된 바와 같이 스페이서 물질(30a) 상에 차단부(42a)와 투과부(42b)를 가지는 포토마스크(42)를 정렬한 후, 자외선을 조사한다.
포토마스크(42)의 차단부(42a)는 스페이서가 형성될 위치에 대응하여 형성됨과 아울러 스페이서 물질(30a) 상으로 조사되는 자외선을 차단한다. 포토마스크(42)의 투과부(42b)에 대응되는 스페이서 물질(30a)은 자외선에 노출된다.
도 3c를 참조하면, 컬러필터 어레이 및 TFT 어레이 상의 스페이서 물질(30a)을 현상액으로 현상함으로써 패터닝한다. 여기서, 자외선에 노광되지 않은 스페이서 물질(30a)은 제거되고, 자외선에 노광된 스페이서 물질(30a)은 남아있게 된다. 이 남아있는 스페이서 물질(30a)을 소성하면 스페이서(30)가 된다.
또한, 돌출격벽들(18, 20)의 제조방법을 도 4a 내지 도 4c와 결부하여 설명하기로 한다.
도 4a를 참조하면, 기판(44) 상에 TFT 어레이 또는 컬러필터 어레이(40)가 형성되며, TFT 어레이 또는 컬러필터 어레이(40) 상에 돌출격벽 물질(18a, 20a)을코팅한다. 여기서, 기판(44)은 컬러필터 어레이가 형성된 상판이거나 TFT 어레이가 형성된 하판 중 어느 하나의 기판이다. 돌출격벽 물질(18a, 20a)은 스페이서(30)의 높이보다 낮은 약 1 ~ 2㎛ 정도의 높이로 형성되며 프리 베이킹(Pre-baking) 공정을 통하여 페이스트 상태가 된다.
이어서, 도 4b에 도시된 바와 같이 돌출격벽 물질(18a, 20a) 상에 차단부(48a)와 투과부(48b)를 가지는 포토마스크(48)를 정렬한 후, 자외선을 조사한다.
포토마스크(48)의 차단부(48a)는 돌출격벽이 형성될 위치에 대응하여 형성됨과 아울러 돌출격벽 물질(18a, 20a) 상으로 조사되는 자외선을 차단하는 역할을 한다. 포토마스크(48)의 투과부(48b)에 대응되는 돌출격벽 물질(18a, 20a)은 자외선에 노출된다.
도 4c를 참조하면, 컬러필터 어레이 및 TFT 어레이 상의 돌출격벽 물질(18a, 20a)을 현상액으로 패터닝한다. 여기서, 자외선에 노광된 돌출격벽 물질(18a, 20a)은 제거되고, 자외선에 노광되지 않은 돌출격벽 물질(18a, 20a)은 남아있게 된다. 이 남아있는 돌출격벽 물질(18a, 20a)을 소성하면 돌출격벽(18, 20)이 된다. 여기서, 상판에 형성된 돌출격벽은 상부 돌출격벽(20)이 되고, 하판에 형성된 돌출격벽은 하부 돌출격벽(18)이 된다.
이와 같이 종래의 액정표시장치에서 스페이서(30)와 돌출격벽들(18, 20)을 형성하기 위해서는 각각 스페이서(30)를 위한 포토리쏘그래피 공정과 돌출격벽들(18, 20)을 위한 포토리쏘그래피 공정이 필요하게 된다. 포토리쏘그래피 공정을 따로 실시 해야 하므로 공정이 복잡할 뿐만 아니라, 생산적인 측면에서 비효율적이다.
스페이서(30) 및 돌출격벽들(18, 20)은 전체 면적의 약 5% 정도를 차지하고 있는데 포토리쏘그래피(photolithography) 방법으로 스페이서(30)와 돌출격벽들(18, 20)을 형성하기 위해서는 90% 이상의 기본재료를 제거해야 하므로 재료비가 많이 소요되는 문제점을 가진다.
따라서, 본 발명의 목적은 공정을 단순화시킬 수 있는 액정표시장치 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 액정표시장치를 나타내는 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 선 "A-A'"를 따라 절취한 액정표시장치를 나타내는 단면도.
도 3a 내지 도 3c는 도 2에 도시된 스페이서의 제조방법을 단계적으로 나타내는 도면.
도 4a 내지 도 4c는 도 2에 도시된 돌출격벽의 제조방법을 단계적으로 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치를 나타내는 단면도.
도 6a 내지 도 6d는 도 5에 도시된 하판에서 스페이서 및 돌출격벽의 제조방법을 나타내는 단면도.
도 7a 내지 도 7d는 도 5에 도시된 상판에서 스페이서 및 돌출격벽의 제조방법을 나타내는 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 : 하부기판6 : 게이트절연막
8 : 보호막10, 12 : 배향막
11 : 상부기판14 : 공통전극
16 : 컬러필터18, 20, 60 : 돌출격벽
22 : 화소전극23 : 컨택홀
24 : 액정25 : 게이트전극
28 : 소스전극26, 27 : 반도체층
29 : 드레인전극30, 50 : 스페이서
42, 48 : 마스크44 : 기판
51, 61 : 감광성 유전물질52, 62 : 잉크젯
54, 64 : 블랙잉크56, 66 : 반투명잉크
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정셀의 셀갭을 유지하기 위한 스페이서와, 스페이서의 높이보다는 낮은 높이를 가지며 배향 방향이 서로 다른 적어도 둘 이상의 멀티 도메인으로 액정셀을 구획하기 위하여 상기 스페이서와 동시에 형성되는 돌출격벽을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 스페이서는 2 ~ 5㎛ 사이의 높이를 가지며, 상기 돌출격벽은 1 ~ 2㎛ 사이의 높이를 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 기판은 컬러필터 어레이가 형성된 상부기판과 박막트랜지스터 어레이가 형성된 하부기판 중 어느 하나의 기판인 것을 특징으로 한다.
상기 액정셀 내의 액정은 상판과 하판 사이에서 수직 배향(Vertical Aligned) 모드인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은 기판 상에 감광성 유전물질을 코팅하는 단계와, 기판 상에 블랙잉크가 담긴 제1 잉크젯 분사장치를 정렬하는 단계와, 기판 상에 반투명잉크가 담긴 제2 잉크젯 분사장치를 정렬하는 단계와, 블랙잉크와 반투명잉크를 분사시키는 단계와, 블랙잉크 및 반투명잉크가 형성된 감광성 유전물질을 노광시키는 단계와, 블랙잉크 아래에 위치한 감광성 유전물질을 코팅시의 높이가 유지되도록 감광성 유전물질을 현상함과 동시에 반투명잉크 아래에 위치한 감광성 유전물질을 스페이서의 높이보다 낮은 높이를 가지게끔 현상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 블랙잉크에 대응되는 감광성 유전물질은 액정셀갭을 유지하는 스페이서가 되며 반투명잉크에 대응되는 감광성 유전물질은 배향 방향이 서로 다른 적어도 둘 이상의 멀티 도메인으로 액정셀을 구획하기 위한 돌출격벽이 되는 것을 특징으로 한다.
상기 감광성 유전물질에 열을 가하여 소성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 5 내지 도 7d를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 상부기판(11) 상에 순차적으로 형성된 컬러필터(16), 공통전극(14) 및 배향막(12)으로 구성되는 상판과, 하부기판(1) 상에 순차적으로 형성된 TFT와, 화소전극(22) 및 배향막(10)으로 구성되는 하판과, 상판과 하판 갭을 유지함과 아울러 잉크젯(Ink-jet) 분사방식으로 형성되는 스페이서(50)와, 상기 스페이서(50)와 동시에 잉크젯 분사방식으로 형성되는 돌출격벽들(60)과, 상기 상판과 하판 및 스페이서(50)에 의해 마련된 내부공간에 주입되는 VA 모드의 액정(24)을 구비한다.
상판에는 상부기판(11) 상에 적, 녹, 청 삼원색의 칼라필터(16)들이 순차적으로 형성된다. 이 경우, 삼원색의 칼라필터(16) 각각은 상부기판(11)의 전면에 백색광원을 흡수하여 특정파장(적색, 녹색, 또는 청색)의 광만을 투과시키는 물질을 도포한 후 패터닝함으로써 형성된다. 칼라필터(16)가 형성된 상부기판(11) 상에 그라운드 전위가 공급되는 투명도전막인 공통전극(14)을 형성한다. 배향막(12)은 공통전극(14) 상에 폴리이미드를 도포함으로써 형성된다.
하판에서 액정셀의 구동을 스위칭하는 TFT는 게이트라인(도시하지 않음)에서 돌출된 게이트전극(25), 데이터라인(도시하지 않음)에서 돌출된 소스전극(28) 및 컨택홀(23)을 통해 화소전극(22)에 접속된 드레인전극(29)을 구비한다. 또한, TFT는 게이트전극(25)과 소스전극(28) 및 드레인전극(29)의 절연을 위한 게이트절연막(6)과, 게이트전극(25)에 공급되는 게이트전압에 의해 소스전극(28)과 드레인전극(29)간에 도통채널을 형성하기 위한 반도체층(26, 27)을 더 구비한다. 이러한 TFT는 게이트라인으로부터의 게이트신호에 응답하여 데이터라인으로부터의데이터신호를 선택적으로 화소전극(22)에 공급한다. TFT를 통해 공급되는 데이터신호와 공통전극(14)에 공급되는 공통전압(Vcom)의 전압차에 의해 액정이 회전하게 되며 액정의 회전 정도에 따라서 광투과량이 결정된다. 화소전극(22)은 데이터라인과 게이트라인에 의해 분할된 셀영역에 위치하며 광투과율이 높은 투명전도성물질로 이루어진다. 화소전극(22)은 하부기판(1) 전면에 도포되는 보호막(8) 위에 형성되며, 보호막(8)에 형성된 컨택홀(23)을 통해 드레인전극(29)과 전기적으로 접속된다. 화소전극(22)이 형성된 하부기판(1) 상부에 배향막(10)을 도포한 후 러빙공정을 수행한다.
스페이서(50)는 상판과 하판 사이의 갭을 균일하게 유지하는 역할을 한다.
돌출격벽들(60)은 유전율을 가지는 물질로 형성되어 VA 모드의 액정(24)의 배향경사각을 부여하여 4-도메인을 형성시키는데 도움을 준다.
스페이서(50)와 돌출격벽들(60)의 형성방법을 설명하기로 한다.
먼저, 도 6a 내지 도 6d를 참조하여 액정표시장치의 하판에서 스페이서(50)와 돌출격벽들(60)의 제조방법을 설명하기로 한다.
도 6a를 참조하면, 기판(1) 상에 게이트라인과 연결되는 게이트전극(25)을 형성한 후, 게이트전극(25)을 덮도록 기판 전면에 게이트절연막(6)을 증착한다. 이어서, 게이트절연막(6) 상에 활성층(26) 및 오믹접촉층(27)을 순차적으로 패터닝하여 적층하고, 게이트절연막(6) 상에 오믹접촉층(27)을 덮도록 소스 및 드레인전극(28, 29)이 형성된다. 소스 및 드레인전극(28, 29) 사이의 오믹접촉층(27)을 건식 식각하여 소스 및 드레인전극(28, 29) 사이로 활성층(26)이 노출되게 한다. 소정 간격으로 이격된 소스 및 드레인전극(28, 29)은 게이트전극(25)과 대응하여 채널이 된다. 이후, 기판(1) 전면에 보호층(8)이 형성되며, 보호층(8) 패터닝시 드레인전극(29)을 노출시키는 컨택홀(23)이 형성된다. 보호층(8) 상에 화소전극(22)이 형성되며 상기 컨택홀(23)을 통해 화소전극(22)은 드레인전극(29)과 전기적으로 접속된다. 이후, 기판 전면에 폴리이미드를 도포하여 배향막(10)을 형성한다.
이러한 TFT를 포함한 하판 상에 감광성 유전물질(51)을 소정 높이를 가지게끔 코팅한다. 예를 들어, 감광성 유전물질(51)로는 포토 아크릴과 같은 물질이 있다.
이후, 도 6b에 도시된 바와 같이 스페이서 및 돌출격벽들이 형성될 위치에 대응하여 잉크젯 분사장치(52)를 정렬한다. 여기서, 스페이서 형성위치에는 블랙잉크(54)를 함유한 잉크젯 분사장치(52)가 정렬되며, 돌출격벽들 형성위치에는 반투명잉크(56)를 함유한 잉크젯 분사장치(52)가 정렬된다. 이러한 잉크젯(52)에는 압전소자와 용기 내에 포함된 블랙잉크(54) 또는 반투명잉크(56)를 분사시키는 노즐(nozzle)이 형성된다. 압전소자에 전압이 인가되면 물리적인 압력이 발생되어 용기와 노즐 사이의 유로가 수축, 이완을 반복하는 현상이 나타나고, 이 현상을 이용하여 블랙잉크(54)와 반투명잉크(56)를 감광성 유전물질(51) 상에 분사시킨다.
이어서, 도 6c에 도시된 바와 같이 감광성 유전물질(51) 상으로 자외선을 조사한다. 이때, 감광성 유전물질(51) 상에 형성된 블랙잉크(54)는 자외선을 차단시켜 감광성 유전물질(51) 상으로 자외선이 조사되지 않게 한다. 이와 아울러, 감광성 유전물질(51) 상에 형성된 반투명잉크(56)는 자외선을 부분적으로 차단시켜 감광성 유전물질(51) 상으로 자외선이 부분적으로 조사되게 한다.
이어서, 도 6d에 도시된 바와 같이 서로 다른 조사량으로 자외선이 조사된 감광성 유전물질(51)을 현상하여 패터닝한다. 자외선에 노출된 감광성 유전물질(51)은 제거되고 블랙잉크(54) 영역의 감광성 유전물질(51)은 초기 감광성 유전물질(51) 코팅시 높이를 유지하면서 남아있게 된다. 또한, 반투명잉크(56) 영역의 감광성 유전물질(51)은 상기 블랙잉크(54) 영역의 감광성 유전물질(51)의 높이보다는 낮게끔 된다. 이는 반투명잉크(56)가 자외선을 완전히 차단하지 않고 부분적으로 자외선을 투과시켰기 때문이다.
이후, 소성공정을 통하여 감광성 유전물질(51) 내의 용매를 제거하여 단단하게 굳힌다.
상기에서 블랙잉크(54) 영역의 감광성 유전물질(51)은 소성공정 후 스페이서(50)가 되며, 반투명잉크(56) 영역의 감광성 유전물질(51)은 소성공정 후 돌출격벽(60)이 된다. 여기서, 스페이서(50)의 높이는 2 ~ 5㎛ 정도이며, 돌출격벽(60)의 높이는 1 ~ 2㎛ 정도이다.
이와 같이 잉크젯 분사방식을 포토리쏘그래피 공정에 접목시킴으로써 서로 다른 높이를 가지는 스페이서(50)와 돌출격벽들(60)을 한 기판에 동시에 형성시킬 수 있다.
한편, 도 7a 내지 도 7d를 참조하여 액정표시장치의 상판에서 스페이서(50)와 돌출격벽들(60)의 제조방법을 설명하기로 한다.
도 7a를 참조하면, 기판(11) 상에 도시되지 않은 블랙매트릭스를 형성하여셀영역을 분리한 후, 컬러필터(16)를 형성한다. 이때, 컬러필터(16)는 R, G, B 색상을 구현하기 위하여 각 셀영역에 R 컬러필터 레진(resin), G 컬러필터 레진, B 컬러필터 레진으로 형성된다. 이후, R, G, B 컬러필터 레진을 소성하여 경화시킴으로써 컬러필터(16)가 완성된다. 이어서, 컬러필터(16) 상에 공통전극(14)을 형성한다. 이후, 공통전극(14) 상에 폴리이미드를 도포하여 배향막(12)을 형성한다.
이어서, 상판 상에 감광성 유전물질(61)을 소정 높이를 가지게끔 코팅한다. 예를 들어, 감광성 유전물질(61)로는 포토 아크릴과 같은 물질이 있다.
이후, 도 7b에 도시된 바와 같이 스페이서 및 돌출격벽들이 형성될 위치에 대응하여 잉크젯 분사장치(62)를 정렬한다. 여기서, 스페이서 형성위치에는 블랙잉크(64)를 함유한 잉크젯 분사장치(62)가 정렬되며, 돌출격벽들 형성위치에는 반투명잉크(66)를 함유한 잉크젯 분사장치(62)가 정렬된다. 이러한 잉크젯 분사장치(62)에는 압전소자와 용기 내에 포함된 블랙잉크(64) 또는 반투명잉크(66)를 분사시키는 노즐(nozzle)이 형성된다. 압전소자에 전압이 인가되면 물리적인 압력이 발생되어 용기와 노즐 사이의 유로가 수축, 이완을 반복하는 현상이 나타나고, 이 현상을 이용하여 블랙잉크(64)와 반투명잉크(66)를 감광성 유전물질(61) 상에 분사시킨다.
이어서, 도 7c에 도시된 바와 같이 감광성 유전물질(61) 상으로 자외선을 조사한다. 이때, 블랙잉크(64)는 자외선을 차단시켜 블랙잉크(64)에 대응되는 감광성 유전물질(61) 상에는 자외선이 조사되지 않게 한다. 또한, 반투명잉크(66)는 자외선을 부분적으로 차단시켜 반투명잉크(66)에 대응되는 감광성 유전물질(61) 상에 자외선이 부분적으로 조사되게 한다.
이어서, 도 7d에 도시된 바와 같이 서로 다른 조사량으로 자외선이 조사된 감광성 유전물질(61)을 현상하여 패터닝한다. 자외선에 노출된 감광성 유전물질(61)은 제거되고 블랙잉크(64) 영역의 감광성 유전물질(61)은 초기 감광성 유전물질(61) 코팅시 높이를 유지하면서 남아있게 된다. 또한, 반투명잉크(66) 영역의 감광성 유전물질(61)은 상기 블랙잉크(64) 영역의 감광성 유전물질(61)의 높이보다는 낮게끔 된다. 이는 반투명잉크(66)가 자외선을 완전히 차단하지 않고 부분적으로 자외선을 투과시켰기 때문이다.
이후, 소성공정을 통하여 감광성 유전물질(61) 내의 용매를 제거하여 단단하게 굳힌다.
상기에서 블랙잉크(64) 영역의 감광성 유전물질(61)은 소성공정 후 스페이서(50)가 되며, 반투명잉크(66) 영역의 감광성 유전물질(61)은 소성공정 후 돌출격벽(60)이 된다. 여기서, 스페이서(50)의 높이는 2 ~ 5㎛ 정도이며, 돌출격벽(60)의 높이는 1 ~ 2㎛ 정도이다.
이와 같이 잉크젯 분사방식을 포토리쏘그래피 공정에 접목시킴으로써 서로 다른 높이를 가지는 스페이서(50)와 돌출격벽들(60)을 한 기판에 동시에 형성시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치 및 그의 제조방법은 잉크젯분사방식과 포토리쏘그래피 방법을 이용하여 서로 다른 높이를 가지는 스페이서와 돌출격벽들을 동시에 한 기판에 형성시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 액정표시장치 및 그의 제조방법은 종래와 대비하여 스페이서와 돌출격벽 각각을 형성하기 위한 포토리쏘그래피 공정이 2회에서 1회로 감소하게 되므로 공정을 단순화시킬 수 있다. 공정이 단순화됨에 따라 본 발명에 따른 액정표시장치 및 그의 제조방법은 공정에 드는 재료비 및 공정비를 감소시킬 수 있다.
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 특허청구범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (10)

  1. 액정셀의 셀갭을 유지하기 위한 스페이서와,
    상기 스페이서의 높이보다는 낮은 높이를 가지며 배향 방향이 서로 다른 적어도 둘 이상의 멀티 도메인으로 액정셀을 구획하기 위하여 상기 스페이서와 동시에 형성되는 돌출격벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스페이서는 2 ~ 5㎛의 높이를 가지며, 상기 돌출격벽은 1 ~ 2㎛의 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 컬러필터 어레이가 형성된 상부기판과 박막트랜지스터 어레이가 형성된 하부기판 중 어느 하나의 기판인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 액정셀은 수직 배향(Vertical Aligned) 모드인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 기판 상에 감광성 유전물질을 코팅하는 단계와,
    상기 기판 상에 블랙잉크가 담긴 제1 잉크젯 분사장치를 정렬하는 단계와,
    상기 기판 상에 반투명잉크가 담긴 제2 잉크젯 분사장치를 정렬하는 단계와,
    상기 블랙잉크와 반투명잉크를 분사시키는 단계와,
    상기 블랙잉크 및 반투명잉크가 형성된 감광성 유전물질을 노광시키는 단계와,
    상기 블랙잉크 아래에 위치한 감광성 유전물질을 상기 코팅시의 높이가 유지되도록 상기 감광성 유전물질을 현상함과 동시에 상기 반투명잉크 아래에 위치한 감광성 유전물질을 상기 스페이서의 높이보다 낮은 높이를 가지게끔 현상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 블랙잉크에 대응되는 감광성 유전물질은 액정셀갭을 유지하는 스페이서가 되며 상기 반투명잉크에 대응되는 감광성 유전물질은 배향 방향이 서로 다른 적어도 둘 이상의 멀티 도메인으로 액정셀을 구획하기 돌출격벽이 되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 감광성 유전물질에 열을 가하여 소성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 스페이서는 2 ~ 5㎛의 높이를 가지며, 상기 돌출격벽은 1 ~ 2㎛의 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 기판은 컬러필터 어레이가 형성된 상부기판과 박막트랜지스터 어레이가 형성된 하부기판 중 어느 하나의 기판인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 상부기판과 하부기판 사이에 수직 배향(Vertical Aligned) 모드의 액정을 주입하는 단계를 추가로 포함하는 액정표시장치의 제조방법.
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