KR20060098576A - 액정 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정 패널의 상단부에서 하단부로 갈수록 돌기의 높이를 줄이는 구조를 채택하여 고온시 액정 패널의 하단부에 액정이 처지더라도 상단부와 하단부의 돌기의 높이 차에 해당되는 공간의 액정이 채워지게 되면 중력 불량을 방지한 액정 표시 장치에 관한 것으로, 서로 대향되어 형성된 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 제 2 기판 상에 서로 이격되어 형성된 복수개의 칼럼 스페이서와, 상기 제 1 기판 상에 상기 복수개의 칼럼 스페이서에 대응되어 각각 형성되며, 제 1 기판의 상단부터 하단부로 갈수록 점차 높이가 낮아지는 복수개의 돌기 및 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 충진된 액정층을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

중력, 돌기 구조, 중력 불량

Description

액정 표시 장치{Liquid Crystal Display Device}

도 1은 종래의 칼럼 스페이서를 포함한 액정 표시 장치를 나타낸 단면도

도 2a 및 도 2b는 각각 종래의 칼럼 스페이서를 포함한 액정 표시 장치의 단면도 및 이의 중력 불량시의 단면도

도 3은 본 발명의 액정 표시 장치를 나타낸 단면도

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 액정 표시 장치의 제 1 기판을 나타낸 단면도 및 평면도

도 5는 고온시의 본 발명의 액정 표시 장치를 나타낸 단면도

도 6은 본 발명의 액정 표시 장치의 각 영역별 평면도

도 7은 도 6의 각 영역별 공정 단면도

*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*

100 : 제 1 기판 101 : 게이트 라인

101a : 게이트 전극 102 : 데이터 라인

102a : 소오스 전극 102b : 드레인 전극

103 : 화소 전극 104 : 반도체층

105 : 게이트 절연막 106 : 보호막

107 : 공통 라인 107a : 공통 전극

110 : 제 2 기판 111 : 블랙 매트릭스층

113 : 오버코트층 121, 121a, 121b, 121c : 돌기

122, 122a, 122b, 122c : 칼럼 스페이서 125 : 액정

130 : 박막 트랜지스터 어레이 기판 135 : 씰 패턴

140 : 컬러 필터 기판

본 발명은 액정 표시 장치를 관한 것으로 특히, 영역별 높이차를 갖는 돌기 구조를 채택하여 중력 불량을 개선 액정 표시 장치에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 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 표시장치로 활용되고 있다.

그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력을 장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송신호를 수신하여 디스플레이 하는 텔레비전 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.

이와 같은 액정표시장치는, 화상을 표시하는 액정 패널과 상기 액정 패널에 구동신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정 패널은 일정 공간을 갖고 합착된 제 1, 제 2 유리 기판과, 상기 제 1, 제 2 유리 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다.

여기서, 상기 제 1 유리 기판(TFT 어레이 기판)에는, 일정 간격을 갖고 일방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인과, 상기 각 게이트 라인과 수직한 방향으로 일정한 간격으로 배열되는 복수개의 데이터 라인과, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 정의된 각 화소영역에 매트릭스 형태로 형성되는 복수개의 화소 전극과, 상기 게이트 라인의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 라인의 신호를 상기 각 화소전극에 전달하는 복수개의 박막트랜지스터가 형성된다.

그리고 제 2 유리 기판(칼라필터 기판)에는, 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층과, 칼라 색상을 표현하기 위한 R,G,B 칼라 필터층과 화상을 구현하기 위한 공통 전극이 형성된다.

이와 같은 상기 제 1, 제 2 유리 기판은 스페이서(spacer)에 의해 일정 공간을 갖고 액정 주입구를 갖는 실(seal)재에 의해 합착되어 상기 두 기판 사이에 액정이 주입된다.

이러한 스페이서로는 제 1, 제 2 유리 기판 내부에서 유동적인 볼 스페이서(ball spacer)와 일정한 부위에서 고정되어 형성되는 칼럼 스페이서(column spacer)가 있다.

상기 일반적인 액정 표시 장치의 구동 원리는 액정의 광학적 이방성과 분극 성질을 이용한다. 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 갖고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자 배열의 방향을 제어할 수 있다. 따라서, 상기 액정의 분자 배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자 배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 상기 액정의 분자 배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상 정보를 표현할 수 있다.

현재에는 박막 트랜지스터와 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소 전극이 행렬 방식으로 배열된 능동 행렬 액정 표시 장치(Active Matrix LCD)가 해상도 및 동영상 구현 능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 칼럼 스페이서를 포함한 종래의 액정 표시 장치를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 칼럼 스페이서를 포함한 액정 표시 장치를 나타낸 단면도이다.

도 1과 같이, 종래의 액정 표시 장치는, 일정 공간을 갖고 합착된 박막 트랜지스터 어레이 기판(30)과 컬러 필터 어레이 기판(40)과, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판(30)과 컬러 필터 어레이 기판(40) 사이에 주입된 액정층(미도시)으로 구성되어 있다. 이 때, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판(30)과, 컬러 필터 어레이 기판(40) 및 액정층(미도시)을 모두 포함하여 액정 패널이라 한다.

보다 구체적으로 설명하면, 종래의 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 어레이 기판(30)은, 제 1 기판(1)과, 화소 영역을 정의하기 위해 서로 수직으로 교차하여 배열된 게이트 라인(4) 및 데이터 라인(미도시)과, 상기 각 게이트 라인(4)과 데이터 라인(미도시)이 교차하는 부분에 형성된 박막트랜지스터(TFT) 및 각 화소 영역에는 형성된 화소 전극(미도시)이 포함되어 형성된다. 그리고, 상기 제 1 기판(1) 상에는 각 금속 라인간의 절연을 위해 상기 게이트 라인(4)이 형성된 후, 상기 게이트 라인(4)을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막(15)이 형성되며, 상기 게이트 절연막(15)위에 보호막(16)이 형성된다.

상기 박막 트랜지스터 어레이 기판(30)과 대향하여 상기 컬러 필터 어레이 기판(40)은 제 2 기판(2)과, 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 제 2 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)을 포함하여 이루어진다. 그리고, 상기 공통 전극(14) 상부의 소정 부위에 셀갭(cell gap)을 유지하기 위해 각각 동일 높이로 칼럼 스페이서(20)가 복수개 형성된다.

여기서, 상기 칼럼 스페이서(20)는, 게이트 라인(4) 상부에 대응되어 형성된다.

상기 복수개 형성된 칼럼 스페이서(20)들은 서로 동일 간격 이격되어 형성되며, 합착 후, 상기 제 1, 제 2 기판(1, 2) 사이에서 지지 기능을 한다.

도 2a 및 도 2b는 각각 종래의 칼럼 스페이서를 포함한 액정 표시 장치의 단면도 및 이의 중력 불량시의 단면도이다.

도 2a와 같이, 종래의 칼럼 스페이서를 포함한 액정 표시 장치는 상온 상태 에서는 박막 트랜지스터 어레이 기판(30)과 컬러 필터 어레이 기판(40)이 외곽에 형성된 씰 패턴(35)에 의해 합착되며, 상기 칼럼 스페이서(20)를 제외한 나머지 공간에 액정(50)이 채워진다.

이와 같은 종래의 칼럼 스페이서를 포함한 액정 표시 장치가, 지면에 수직한 방향으로 세워져 위치한 경우에는, 도 2a와 같이, 상온에서 정상 상태를 유지하던 것이 도 2b와 같이, 고온으로 올라가면 액정의 부피가 팽창하여 상단부에 있던 액정이 중력에 의해 하단부로 쏠리고, 또한, 하단부에 위치한 액정은 온도 증가에 따라 팽창하게 되며, 하단부(표시 부위)에 불룩하게 부풀어오르는 현상이 발생한다. 이를 중력 불량이라 한다.

이 경우, 중력 불량은 액정 패널 내에 액정량은 동일한데, 하단부로 액정이 치우짐으로 인해 상단부측은 중력 불량이 진행될수록 상대적으로 액정이 모자른 상태를 나타내며, 이 때, 상단부의 칼럼 스페이서들은 더욱 눌려져 하단부로의 액정의 이동을 가속화시킨다.

상기와 같은 종래의 액정 표시 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

액정 패널이 세워져 있으며, 동일 높이로 칼럼 스페이서가 제조되는 종래의 액정 표시 장치는 고온에서 하단부로 액정이 이동함으로 인해 하단부가 불룩하게 부풀어오르는 중력 불량이 발생한다.

이러한 중력 불량은 고온 상태가 계속적으로 유지될수록 상단부의 액정이 모자름으로 인해 상단부의 셀 갭이 줄어들어, 상대적으로 칼럼 스페이서가 더욱 눌려 져 하단부로의 액정이 이동이 가속화되어 더욱 심해진다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 액정 패널의 상단부에서 하단부로 갈수록 돌기의 높이를 줄이는 구조를 채택하여 고온시 액정 패널의 하단부에 액정이 처지더라도 상단부와 하단부의 돌기의 높이 차에 해당되는 공간의 액정이 채워지게 되면 중력 불량을 방지한 액정 표시 장치를 제공하는 데, 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치는 서로 대향되어 형성된 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 제 2 기판 상에 서로 이격되어 형성된 복수개의 칼럼 스페이서와, 상기 제 1 기판 상에 상기 복수개의 칼럼 스페이서에 대응되어 각각 형성되며, 제 1 기판의 상단부터 하단부로 갈수록 점차 높이가 낮아지는 복수개의 돌기 및 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 충진된 액정층을 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.

상기 제 1 기판 상에는 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 화소 영역에 형성되는 화소 전극 및 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부에 형성되는 박막 트랜지스터가 더 포함하여 이루어진다.

상기 화소 영역에는 상기 화소 전극에 공통 전극이 교번하여 더 형성될 수 있다.

상기 돌기는 상기 게이트 라인 상에 형성된다.

상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트 라인으로부터 돌출된 게이트 전극과, 상기 데이터 라인으로부터 돌출된 소오스 전극과, 상기 소오스 전극과 이격되어 형성된 드레인 전극 및 상기 소오스 전극/드레인 전극과 게이트 전극 사이의 층에 개재된 반도체층을 포함하여 이루어진다.

상기 돌기들은 상기 반도체층 및/또는 데이터 라인과 동일 물질로 이루어진다.

상기 돌기는 상기 반도체층 및/또는 데이터 라인과 동일층에 형성된다.

상기 모든 돌기는 상온 상태에서 각각 대향되는 칼럼 스페이서들에 접촉하고, 고온 상태에서는 하단부위의 돌기가 대향되는 칼럼 스페이서로부터 이격된다.

상기 제 1 기판 상의 최상단에 위치한 돌기와 최하단에 위치한 돌기의 높이차는 0.6㎛이하이다.

상기 제 2 기판 상에는 비화소 영역에 대응되어 블랙 매트릭스층이 형성되고, 상기 화소 영역에 대응되어 컬러 필터층이 더 형성된다.

상기 액정 표시 장치는 지면에 대하여 세워진 것이다.

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

도 3은 본 발명의 액정 표시 장치를 나타낸 단면도이다.

도 3과 같이, 본 발명의 액정 표시 장치는 서로 대향되어 형성된 박막 트랜지스터 어레이 기판(130) 및 컬러 필터 어레이 기판(140)과, 상기 컬러 필터 어레이 기판(140) 상에 서로 이격되어 형성된 복수개의 칼럼 스페이서(122)와, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판(130) 상에 상기 복수개의 칼럼 스페이서(122)에 대응되 어 각각 형성되며, 박막 트랜지스터 어레이 기판(130)의 상단부터 하단부로 갈수록 점차 높이가 낮아지는 복수개의 돌기(121) 및 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판(130)과 컬러 필터 어레이 기판(140) 사이에 충진된 액정층(125)을 포함하여 이루어진다. 그리고, 상기 제 1, 제 2 기판(130, 140)의 외곽에는 씰 패턴(135)이 형성되어 상기 제 1, 제 2 기판(130, 140)을 합착한다.

도 3에 도시된 본 발명의 액정 표시 장치는 지면에 대하여 세워진 것이며, 상온 상태에 있을 때를 나타낸다. 이 경우, 상온 상태에서는 상기 돌기(121)들이 대향되는 모든 칼럼 스페이서(122)에 대하여 접촉되며, 동일 높이로 상기 칼럼 스페이서(122)들이 컬러 필터 어레이 기판(140) 상에 형성된다고 가정할 때, 액정 패널의 상단부측의 칼럼 스페이서들은 상대적으로 큰 두께가 눌려지며 해당 돌기와 칼럼 스페이서가 접촉되며, 하단부측의 칼럼 스페이서들은 거의 터치하듯이 작은 두께가 눌려지게 되어 해당 돌기와 접촉된다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 액정 표시 장치의 제 1 기판을 나타낸 단면도 및 평면도이다.

도 4a 및 도 4b와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 어레이 기판(130)의 상단(도면상에는 좌측)부에서 하단부로 갈수록 돌기(121a,..121b, ...121c)의 높이가 점점 순차적으로 작아지도록 형성한다.

여기서, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판(130)의 최상단을 A 영역, 중간 영역은 B 영역, 최하단을 C 영역이라 할 때, 각각 해당 영역의 돌기를 121a, 121b, 121c라 명명한다.

도 5는 고온시의 본 발명의 액정 표시 장치를 나타낸 단면도이다.

도 5와 같이, 고온시 본 발명의 액정 표시장치는 상단부에서의 돌기(121a)는 접촉 상태를 유지하며 하단부의 돌기는 이격되며, 이격된 공간만큼 중력에 의해 이동된 액정이 채워지는 공간이 된다. 이 경우, 액정 패널 전면에 걸쳐 칼럼 스페이서(122)와 돌기(121a,..., 121c)의 눌려진 두께의 정도가 상온 상태에 비해 작아지게 되는데, 작아진만큼 고온시의 액정 팽창에 의한 액정이 채워지는 마진 영역으로 작용하게 된다. 따라서, 본 발명의 액정 표시 장치는 중력 불량이 발생하는 하단부의 돌기(121c)를 상대적으로 작게 형성하여 상하단부의 돌기(121c)의 높이 차만큼 액정이 채워지는 영역을 더 확보하게 되어 액정이 하단부로 처짐으로 인해 부풀어오르는 현상을 방지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 액정 표시 장치의 각 영역별 평면도이며, 도 7은 도 6의 각 영역별 공정 단면도이다.

도 6 및 도 7은 도 4b의 A 영역, B영역 및 C 영역 각각에 대응되는 각 화소의 평면도 및 단면도를 나타낸 것이다.

도 6 및 도 7과 같이, 본 발명의 액정 표시 장치를 적용한 횡전계형 액정 표시 장치는 일정 공간을 갖고 합착된 박막 트랜지스터 어레이 기판(130) 및 컬러 필터 어레이 기판(140)과, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판(130)과 컬러 필터 어레이 기판(140) 사이에 형성된 액정층(125)으로 구성되어 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판(130)은, 제 1 기판(100)과, 상기 제 1 기판(100) 상에 수직으로 교차하여 화소 영역을 정의하여 형성된 복수개의 게이트 라인(101) 및 데이터 라인(102)과, 상기 각 화소 영역에는 서로 교번하여 횡전계를 이루며 형성된 화소 전극(123), 공통 전극(107a)들과, 상기 각 게이트 라인(101)과 데이터 라인(102)이 교차하는 부분에 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된다. 그리고, 상기 게이트 라인(101)과 평행하도록 화소 내에 배치된 공통 라인(107)과, 상기 화소 전극(103)에서 연장 형성되어 공통 라인(107) 상부에 오버랩된 스토리지 전극이 더 구비된다.

그리고, 상기 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 전극(101a)과, 상기 게이트 전극을 덮는 반도체층(104)과, 상기 반도체층(104)의 양측에 형성된 소오스/드레인 전극(102a, 102b)을 포함하여 형성된다.

구체적으로, 상기 공통 라인(107) 및 공통전극(107a)은 일체형으로 형성되며, 상기 게이트 라인(101)과 동시에 형성되는데, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti) 등의 저저항 금속으로 형성한다.

그리고, 상기 화소전극(103)은 상기 공통전극(107a)과 교번하도록 형성하는데, 상기 데이터 라인(102)과 동시에 형성할 수도 있고 서로 다른층에 형성할 수도 있다(도면에는 서로 다른 층에 형성됨을 도시).

이 때, 상기 공통 전극(107a) 및 화소전극(103)은 일직선 형태로 교차 형성되어도 무방하고 또는 도면과 같이, 지그재그(zigzag) 형태로 형성되어도 무방하다.

상기 공통전극(107a)과 화소 전극(103)의 두 층 사이에는 절연막이 더 구비되는데, 이는 게이트 절연막(105) 또는 보호막(106)과 같은 절연막이다.

한편, 상기 게이트 라인(101) 상부의 소정 부위에는, 각각 액정 적하 직후의 액정 존재 영역과 액정 부재 영역에 대해 다른 크기의 돌기가 형성된다.

여기서, 도시된 제 1 내지 제 3 돌기(121a, 121b, 121c)는 반도체층(104b, 104c) 또는/및 소오스/드레인 금속층(102d, 102e)이 적층되어 형성된다. 여기서, 상기 제 1 돌기(121a)는 반도체층(104a)과 소오스/드레인 금속층(102d) 및 보호막(106)이 적층되어 형성되며, 상기 제 2 돌기(121b)는 제 1 돌기(121a)에 비해 보호막(106)이 제거되어 반도체층(104c) 및 소오스/드레인 금속층(102e)이 적층되어 형성되며, 상기 제 3 돌기(121c)는 반도체층(104d)만으로 이루어진다.

이와 같은 높이차는 상기 제 1 기판(100) 상의 상단부부터 하단부까지 차례로 줄어들도록, 상단부에 위치한 제 1 돌기(121a)에 비해 상대적으로 상기 제 1 돌기(121a)를 이루는 물질층 중 일부를 제거함으로써 이룰 수 있다. 도시된 도면에서는 각각 최상단부, 중단부 및 최하단부만을 도시한 것으로, 경우에 따라 그 사이사이의 층은 각 물질층 중 일부의 두께를 완전히 제거하지 않고, 하프톤 마스크를 이용하여 소정 두께만을 제거함으로써, 이룰 수 있다.

이 때, 상기 제 1 기판(100)에 형성되는 돌기(121a, ...., 121b, ...., 121c)들은 차례로 순차적으로 그 높이가 줄어들도록 형성한다. 이 경우, 각 돌기간의 높이차는 순차적으로 줄어들기 때문에, 인접한 부위에서 셀 갭 차가 육안으로 식별되지 않을 정도이다. 또한, 이 경우, 제 1 기판(100) 상에 형성되는 돌기들 중 최상단부와 최하단부에 형성되는 돌기들(121a, 121c)의 높이차는 0.6㎛이하로 하여 셀 갭의 식별이 육안상으로 가능하지 않도록 한다. 이 경우, 돌기들(121a, ..., 121b, ..., 121c) 중 중하단부에 해당되는 돌기에 대응되는 칼럼 스페이서(122b, ..., 122c)가 해당 돌기(121b, ..., 121c)로부터 이격되더라도, 상단부(121a)에 위치한 칼럼 스페이서(122a)와 돌기(121a)는 접촉 상태를 유지하여 셀 갭을 지지하는 역할을 하도록 한다.

한편, 상기 제 1 기판(100)과 서로 대향되는 상기 제 2 기판(110) 상에는 화소 영역을 제외한 부분(게이트 라인 및 데이터 라인 영역, 박막 트랜지스터 영역)의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층(111)이 형성되고, 상기 각 화소 영역에 대응되어 부분에 색상을 표현하는 컬러 필터층(미도시)이 형성되며, 상기 블랙 매트릭스층(111)과 컬러 필터층(112) 상부에 상기 컬러 필터층(112)이 갖는 단차가 그대로 유지될 수 있도록 얇은 두께로 형성된 오버코트층(113)이 전면 형성된다.

그리고, 서로 다른 높이의 상기 오버코트층(113) 표면에 광 경화성 수지 등과 같은 물질로 이루어지며, 서로 동일 간격을 갖고 전 패널에 걸쳐 칼럼 스페이서(122a, 122c)가 형성된다. 도 6 및 도 7에서는 상기 제 1 돌기(121a) 내지 제 3 돌기(121c)에 대응되는 제 1 내지 제 3 칼럼 스페이서(122a, 122b, 122c)를 도시하였다.

이 때, 상기 제 1 내지 제 3 칼럼 스페이서(122a, 122b, 122c)는 동일한 크기, 동일한 높이로 형성되나, 액정 패널이 놓여지는 온도 조건에 따라 하부에 돌기(121a, 121b, 121c)와 접촉 정도를 달리하여 셀 갭 평형 상태를 유지한다.

상기 제 1 칼럼 스페이서 내지 제 3 칼럼 스페이서(122a, 122b, 122c)는 주로 광에 의해 반응하여 패턴이 형성되는 포토아크릴(photoacryl) 등의 광 경화성 수지 또는 저유전율(예를 들어, 유전율 2.0 이하의)의 폴리이미드(polyimide) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.

한편, 도 6 및 도 7에서는 횡전계형(IPS) 액정 표시 장치에 대해 도시하였으나, 동일한 원리를 TN 모드에도 적용할 수 있을 것이다. 이 경우, 도 6 및 도 7의 구조에서, 상기 제 1 기판(100) 상에는 공통 라인 및 공통 전극을 제외되며, 화소 영역에는 화소 전극이 하나의 패턴으로 형성되며, 제 2 기판(110) 상에는 오버코트층 대신 공통 전극이 형성될 것이다.

이와 같이 본 발명의 액정 표시 장치는 하단부에 중력 불량이 있음을 감안하여, 상단부에서 하단부로 갈수록 돌기의 높이를 점차적으로 줄여 형성함으로써, 고온시에 하단부에 액정이 팽창할 영역을 미리 마련하여 두고, 상단부의 칼럼 스페이서가 셀 갭 유지 기능을 담당하도록 하여 고온상에서도 전체적으로 셀 갭 불량없이 셀 갭 평형 상태를 유지할 수 있는 구조를 취할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치는, 돌기의 구조를 순차적인 높이로 형성함으로써, 상온상태에서 돌기의 높이차에 의한 셀 갭 변화를 인식할 수는 없다. 고온 상태에서는 실제 돌기(121a)와 접촉되는 상단부의 칼럼 스페이서(122a)가 담당하는 셀 갭(cell gap)을 높아지게 하여 전체적으로 고온시의 액정 팽창에 의해 돌기(121a, 121b, 121c)에 의한 칼럼 스페이서(122a, 122b, 122c)에 의한 눌림이 최소화된다. 따라서, 중력에 의해 액정의 처짐이 발생하더라도 하단부 측의 돌기(121c)와 칼럼 스페이서(122c)의 이격 공간을 확보하여 상기 액정이 채워지는 마진 영역을 확보하여 중력 불량을 방지할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 액정 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.

돌기의 구조를 순차적인 높이로 형성함으로써, 상온상태에서 돌기의 높이차에 의한 셀 갭 변화를 인식할 수는 없다. 상온 상태에서는 액정 패널 전면에서 돌기와 칼럼 스페이서와의 접촉이 일어나도록 하고, 고온 상태에서는 상단부측에서만 돌기와 해당 칼럼 스페이서가 접촉되도록 한다.

따라서, 고온 상태에서 상단부의 칼럼 스페이서가 담당하는 셀 갭(cell gap)을 높아지게 함으로써, 전체적으로 고온시의 액정 팽창에 의해 돌기에 의한 칼럼 스페이서에 의한 눌림이 최소화된다. 결국, 중력에 의해 액정의 처짐이 발생하더라도 하단부 측의 돌기와 칼럼 스페이서의 이격 공간을 확보하여 상기 액정이 채워지는 마진 영역을 확보하여 중력 불량을 방지할 수 있다.

Claims (11)

1. 서로 대향되어 형성된 제 1 기판 및 제 2 기판;

   상기 제 2 기판 상에 서로 이격되어 형성된 복수개의 칼럼 스페이서;

   상기 제 1 기판 상에 상기 복수개의 칼럼 스페이서에 대응되어 각각 형성되며, 제 1 기판의 상단부터 하단부로 갈수록 점차 높이가 낮아지는 복수개의 돌기; 및

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

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

   상기 화소 영역에 형성되는 화소 전극; 및

   상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부에 형성되는 박막 트랜지스터가 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 화소 영역에는 상기 화소 전극에 공통 전극이 교번하여 더 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 돌기는 상기 게이트 라인 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 박막 트랜지스터는

   상기 게이트 라인으로부터 돌출된 게이트 전극;

   상기 데이터 라인으로부터 돌출된 소오스 전극;

   상기 소오스 전극과 이격되어 형성된 드레인 전극; 및

   상기 소오스 전극/드레인 전극과 게이트 전극 사이의 층에 개재된 반도체층을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 돌기들은 상기 반도체층 및/또는 데이터 라인과 동일 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 돌기는 상기 반도체층 및/또는 데이터 라인과 동일층에 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 모든 돌기는 상온 상태에서 각각 대향되는 칼럼 스페이서들에 접촉하고,

   고온 상태에서는 하단부위의 돌기가 대향되는 칼럼 스페이서로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 기판 상의 최상단에 위치한 돌기와 최하단에 위치한 돌기의 높이차는 0.6㎛이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
10. 제 2항에 있어서,

    상기 제 2 기판 상에는 비화소 영역에 대응되어 블랙 매트릭스층이 형성되고, 상기 화소 영역에 대응되어 컬러 필터층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
11. 제 1항에 있어서,

    상기 액정 표시 장치는 지면에 대하여 세워진 것임을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

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