KR20070020922A - Liquid crystal display and method of manufacturing for the same - Google Patents
Liquid crystal display and method of manufacturing for the sameInfo
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- G02F2202/02—Materials and properties organic material
Abstract
액정 표시 장치 및 그 제조 방법이 제공된다. 액정 표시 장치는, 제 1 절연 기판 상에 형성된 제 1 전계 생성 전극을 포함하는 제 1 표시판, 제 1 표시판과 대향하며, 제 2 절연 기판 상에 형성된 제 2 전계 생성 전극을 포함하는 제 2 표시판, 제 1 표시판과 제 2 표시판 사이에 형성된 액정층 및 제 2 전계 생성 전극 위에 형성된 유기막을 포함하고, 유기막은 제 1 표시판과 제 2 표시판 사이에 위치하여 제 1 표시판과의 거리를 일정 간격으로 유지하도록 하는 셀갭 유지부와 액정층을 프리틸트시키는 경사면을 갖는 액정배향 가이드부를 포함하고, 셀갭 유지부의 최상단과 상기 액정배향 가이드부의 최상단 사이에는 2㎛ 이상의 높이차가 형성된다. A liquid crystal display device and a manufacturing method thereof are provided. The liquid crystal display device includes a first display panel including a first field generating electrode formed on a first insulating substrate, a second display panel facing the first display panel and including a second field generating electrode formed on a second insulating substrate; A liquid crystal layer formed between the first display panel and the second display panel and an organic film formed on the second field generating electrode, wherein the organic film is positioned between the first display panel and the second display panel to maintain a distance from the first display panel at a predetermined interval. And a liquid crystal alignment guide portion having a cell gap holding portion and an inclined surface for pretilting the liquid crystal layer, and a height difference of 2 µm or more is formed between the uppermost end of the cell gap holding portion and the uppermost end of the liquid crystal alignment guide portion.
PVA(Patterned Vertical Alignment), 컬럼 스페이서(Column spacer), 슬릿 마스크(slit mask) Patterned Vertical Alignment (PVA), Column Spacer, Slit Mask
Description
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 제 1 표시판을 도시한 배치도이다.1A is a layout view illustrating a first display panel in a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 제 2 표시판을 도시한 배치도이다. FIG. 1B is a layout view illustrating a second display panel in a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.
도 1c는 도 1a의 제 1 표시판과 도 1b의 제 2 표시판을 포함하는 액정 표시 장치의 배치도이다. FIG. 1C is a layout view of a liquid crystal display including the first display panel of FIG. 1A and the second display panel of FIG. 1B.
도 2는 도 1c에 표시된 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 절단한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II 'of FIG. 1C.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 표시판의 제조 공정을 도 1c에 표시된 Ⅱ-Ⅱ' 선에 대한 단면도로 나타낸 것이다. 3A to 3E are cross-sectional views taken along line II-II ′ of FIG. 1C to illustrate a manufacturing process of a first display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4a 내지 도 4i는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 표시판의 제조 공정을 도 1c에 표시된 Ⅱ-Ⅱ' 선에 대한 단면도로 나타낸 것이다. 4A to 4I are cross-sectional views taken along line II-II ′ of FIG. 1C to illustrate a manufacturing process of a second display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 제 1 표시판의 배치도이다. 5A is a layout view of a first display panel in a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 제 2 표시판의 배치도이다. 5B is a layout view of a second display panel in a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 5c는 도 5a의 제 1 표시판과 도 5b의 제 2 표시판을 포함하는 액정 표시 장치의 배치도이다.5C is a layout view of a liquid crystal display including the first display panel of FIG. 5A and the second display panel of FIG. 5B.
도 6은 도 5c에 표시된 Ⅵ-Ⅵ' 선을 따라 절개한 단면도이다. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI ′ of FIG. 5C.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1: 제 1 표시판 2: 제 2 표시판1: first display panel 2: second display panel
3: 액정층 10, 20: 절연 기판3:
22: 게이트선 24: 게이트 패드22: gate line 24: gate pad
26: 게이트 전극 27: 유지 전극선26
28: 유지 전극 40: 반도체층28 sustain
62: 데이터선 65: 소스 전극62: data line 65: source electrode
66, 66a, 66b: 드레인 전극 68: 데이터 패드66, 66a, 66b: drain electrode 68: data pad
74, 76, 78: 접촉 구멍 80: 화소 전극 74, 76, 78: contact hole 80: pixel electrode
83: 화소간 간극 84: 보조 게이트 패드83: inter-pixel gap 84: auxiliary gate pad
88: 보조 데이터 패드 90: 유기막88: auxiliary data pad 90: organic film
220: 블랙 매트릭스 230: 컬러필터220: black matrix 230: color filter
240: 평탄화막 250: 공통 전극240: planarization film 250: common electrode
251a, 251b, 251c: 절개부 260a: 액정배향 가이드부251a, 251b, and 251c:
260b: 셀갭 유지부 362: 데이터선260b: cell gap holding part 362: data line
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수직 배향 모드 액정 표시 장치에 있어서, 제 1 표시판과 제 2 표시판 사이에 액정층이 개재될 수 있는 공간을 확보할 수 있는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a vertical alignment mode liquid crystal display device, a liquid crystal display device capable of securing a space in which a liquid crystal layer can be interposed between a first display panel and a second display panel, and a It relates to a manufacturing method.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD)는 액정 패널 내부에 주입된 액정의 전기, 광학적 성질을 이용하여 영상 정보를 표시하는 디스플레이 장치로서, 음극선관(Cathode Ray Tube: CRT)으로 이루어진 전자 제품에 비해 소비전력이 낮고 무게가 가벼우며, 부피가 작다는 장점을 갖는다. 때문에 액정 표시 장치는 휴대용 컴퓨터의 디스플레이 장치, 데스크 탑 컴퓨터의 모니터 및 고화질 영상 기기의 모니터 등과 같이 다양한 분야에 걸쳐 폭넓게 적용되고 있다. Liquid crystal display (LCD) is a display device that displays the image information by using the electrical and optical properties of the liquid crystal injected into the liquid crystal panel, compared to electronic products consisting of cathode ray tube (CRT) It has the advantages of low power consumption, light weight and small volume. Therefore, the liquid crystal display device has been widely applied to various fields such as a display device of a portable computer, a monitor of a desktop computer, and a monitor of a high definition image device.
이러한 액정 표시 장치는 구동 방식에 따라 수평 전계형 액정 표시 장치와, 수직 전계형 액정 표시 장치(In-Plane Switching: IPS)로 분류될 수 있다. 수평 전계형 액정 표시 장치는 액정 분자의 움직임을 수평으로 제어하여 빛의 투과 여부를 조절하고, 수직 전계형 액정 표시 장치는 액정 분자의 움직임을 수직으로 제어하여 빛의 투과 여부를 조절한다. The liquid crystal display may be classified into a horizontal field type liquid crystal display device and a vertical field type liquid crystal display device (In-Plane Switching: IPS) according to a driving method. The horizontal field type liquid crystal display controls horizontally the movement of liquid crystal molecules to control light transmission, and the vertical field type liquid crystal display controls the movement of liquid crystal molecules vertically to control the transmission of light.
이들 중 전계가 인가되지 않은 상태에서 액정 분자의 장축을 상하 표시판에 대하여 수직을 이루도록 배열한 수직 배향(Vertical Alignment: VA) 모드 액정 표시 장치는, 대비비가 크고 넓은 기준 시야각 구현이 용이하여 각광받고 있다. Among them, a vertical alignment (VA) mode liquid crystal display device in which the long axis of the liquid crystal molecules is arranged perpendicular to the upper and lower display panels without an electric field applied thereto, has gained much attention due to its large contrast ratio and easy implementation of a wide reference viewing angle. .
수직 배향 모드 액정 표시 장치에서 광시야각을 구현하기 위한 수단으로는 전계 생성 전극에 절개부를 형성하는 방법이 있다. 전계 생성 전극에 형성된 절개 부는 하나의 화소를 다수의 도메인으로 분할하며 전계의 방향을 조절하여 액정 분자가 기우는 방향을 결정할 수 있으므로, 액정 분자가 기우는 방향을 여러 방향으로 분산시킴으로써 기준 시야각을 넓히는 역할을 한다.As a means for implementing a wide viewing angle in the vertical alignment mode liquid crystal display, there is a method of forming a cutout in the field generating electrode. The incision formed in the field generating electrode divides one pixel into a plurality of domains and adjusts the direction of the electric field to determine the tilt direction of the liquid crystal molecules. Thus, the reference viewing angle is widened by dispersing the tilting direction of the liquid crystal molecules in various directions. Play a role.
여기서, 절개부에 의한 액정 분자의 운동 방향 제어는 절개부에 인접한 곳은 효과적일 수 있으나, 절개부로부터 멀리 떨어진 액정 분자는 상대적으로 방향 제어 효과가 약하다. 따라서 기대하는 방향으로 기울지 못하여 텍스쳐(texture)가 발생할 수 있다. 이를 개선하기 위해 화소 전극과 배향막 사이 및/또는 공통 전극과 배향막 사이에 선경사진 유기막을 개재하여 배향막에 액정 분자에 선경사를 주는 방법이 있다. 유기막은 슬릿 마스크를 이용하여 형성되며, 유기막을 형성할 때에는 제 1 표시판과 제 2 표시판 사이의 간격을 유지시키기 위한 셀갭 유지부를 동시에 형성하여 공정에 소요되는 마스크 수를 줄일 수 있다. Here, the direction of movement of the liquid crystal molecules by the cutout may be effective near the cutout, but the liquid crystal molecules far away from the cutout have relatively weak direction control effects. As a result, texture may not be able to tilt in the expected direction. In order to improve this, there is a method of pretilting the liquid crystal molecules to the alignment layer via the organic film inclined between the pixel electrode and the alignment layer and / or between the common electrode and the alignment layer. The organic layer is formed using a slit mask, and when forming the organic layer, a cell gap holding unit for maintaining a gap between the first display panel and the second display panel may be simultaneously formed to reduce the number of masks required for the process.
그런데 종래와 같이, 슬릿 마스크를 이용하여 셀갭 유지부 및 유기막을 동시에 형성하는 경우, 셀갭 유지부의 최상단과 유기막의 최상단 간에 소정값 이상의 높이차를 형성하기가 어렵다. 즉, 제 1 표시판과 제 2 표시판 사이에 액정층이 개재될 수 있는 공간을 충분히 확보하기가 어렵다. By the way, when forming a cell gap holding part and an organic film simultaneously using a slit mask, it is difficult to form a height difference more than a predetermined value between the top end of a cell gap holding part and the top end of an organic film conventionally. That is, it is difficult to secure enough space for the liquid crystal layer to be interposed between the first display panel and the second display panel.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 제 1 표시판과 제 2 표시판 간에 액정이 개재될 수 있는 공간이 확보된 액정 표시 장치를 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a liquid crystal display device having a space where a liquid crystal may be interposed between a first display panel and a second display panel.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 이러한 액정 표시 장치의 제조 방법을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing such a liquid crystal display.
그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 제 1 절연 기판 상에 형성된 제 1 전계 생성 전극을 포함하는 제 1 표시판, 상기 제 1 표시판과 대향하며, 제 2 절연 기판 상에 형성된 제 2 전계 생성 전극을 포함하는 제 2 표시판, 상기 제 1 표시판과 상기 제 2 표시판 사이에 형성된 액정층 및 상기 제 2 전계 생성 전극 위에 형성된 유기막을 포함하고, 상기 유기막은 상기 제 1 표시판과 상기 제 2 표시판 사이에 위치하여 상기 제 1 표시판과의 거리를 일정 간격으로 유지하도록 하는 셀갭 유지부와 상기 액정층을 프리틸트시키는 경사면을 갖는 액정배향 가이드부를 포함하고, 상기 셀갭 유지부의 최상단과 상기 액정배향 가이드부의 최상단 사이에는 2㎛ 이상의 높이차가 형성된다. According to an embodiment of the present invention, a liquid crystal display device includes: a first display panel including a first field generating electrode formed on a first insulating substrate; and the second display panel; A second display panel including a second field generating electrode formed on a substrate, a liquid crystal layer formed between the first display panel and the second display panel, and an organic film formed on the second field generating electrode, wherein the organic film is formed in the first display panel; A liquid crystal alignment guide part disposed between the display panel and the second display panel to maintain a distance from the first display panel at a predetermined interval, and a liquid crystal alignment guide part having an inclined surface for pretilting the liquid crystal layer; And a height difference of 2 μm or more is formed between the uppermost end of the liquid crystal alignment guide portion.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은, 제 1 절연 기판 위에 제 1 전계 생성 전극이 형성된 제 1 표시판을 형성하는 단계, 제 2 절연 기판 위에 제 2 전계 생성 전극을 형성하는 단계, 상기 제 2 전계 생성 전극 위에, 상기 제 1 표시판과의 거리를 일정 간격으로 유지하도록 하는 셀갭 유지부와 액정 분자를 프리틸트시키는 경사면을 갖는 액정배향 가이드부를 포함하고, 상기 셀갭 유지부의 최상단과 상기 액정배향 가이드부의 최상단 사이에 2㎛ 이상의 높이차가 형성된 유기막을 형성하는 단계 및 상기 제 1 표시판과 상기 유기막이 형성된 제 2 표시판 사이에 액정층을 개재하는 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a liquid crystal display device, including forming a first display panel on which a first field generating electrode is formed on a first insulating substrate, and forming a first display panel on the second insulating substrate. Forming a second field generating electrode, and including a liquid crystal alignment guide part having a cell gap holding part for maintaining a distance from the first display panel at a predetermined interval on the second field generating electrode and an inclined surface for pretilting liquid crystal molecules; And forming an organic film having a height difference of 2 μm or more between an uppermost end of the cell gap maintaining part and an uppermost end of the liquid crystal alignment guide part, and interposing a liquid crystal layer between the first display panel and the second display panel on which the organic film is formed. .
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout, and sizes and relative sizes of layers and regions in the drawings may be exaggerated for clarity.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 사용되는 액정 표시 장치로는 PMP(Portable Multimedia Player), PDA(Personal Digital Assistant), 휴대용 DVD(Digital Versatile Disk) 플레이어, 휴대폰(cellular phone), 노트북, 디지털 TV 등을 예로 들 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.Examples of liquid crystal displays used in the present invention include a portable multimedia player (PMP), a personal digital assistant (PDA), a digital versatile disk (DVD) player, a cellular phone, a notebook computer, and a digital TV. It is not limited.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법에 대해서 상세히 설명한다. Hereinafter, a liquid crystal display and a manufacturing method thereof according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1a 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)에 대하여 설명한다. First, a liquid
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 제 1 표시판(1)의 배치도이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 제 2 표시판(2)의 배치도이고, 도 1c는 도 1a의 제 1 표시판(1)과 도 1b의 제 2 표시판(2)을 포함하는 액정 표시 장치(100)의 배치도이다. 그리고, 도 2는 도 1c에 표시된 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 절단한 단면도이다. FIG. 1A is a layout view of a
액정 표시 장치(100)는 제 1 표시판(1)과, 이와 마주보고 있는 제 2 표시판(2) 및 제 1 표시판(1)과 제 2 표시판(2) 사이에 주입되어 기판(1, 2)에 수직으로 배향되어 있는 액정 분자(5)를 포함하는 액정층(3)으로 이루어진다.The liquid
제 1 표시판(1)은 절연 기판(10) 위에 가로 방향으로 게이트선(22)이 형성되어 있고, 게이트선(22)에는 돌기의 형태로 이루어진 게이트 전극(26)이 형성되어 있다. 그리고, 게이트선(22)의 끝에는 다른 층 또는 외부로부터 게이트 신호를 인가 받아 게이트선(22)에 전달하는 게이트 패드(24)이 형성되어 있고, 게이트 패드(24)은 외부 회로와의 연결을 위하여 폭이 확장되어 있다. 이러한 게이트선(22), 게이트 전극(26) 및 게이트 패드(24)을 게이트 배선(22, 24, 26)이라고 한다.In the
또한, 절연 기판(10) 위에는 유지 전극선(27)과 유지 전극(28)이 형성되어 있다. 유지 전극선(27)은 화소 영역을 가로질러 가로 방향으로 뻗어 있고, 유지 전극선(27)에는 유지 전극선(27)에 비해 너비가 넓은 유지 전극(28)이 형성되어 있다. 이러한 유지 전극선(27) 및 유지 전극(28)을 유지 전극 배선(27, 28)이라고 하며, 유지 전극 배선(27, 28)의 모양 및 배치는 여러 형태로 변형될 수 있다. In addition, the
게이트 배선(22, 24, 26) 및 유지 전극 배선(27, 28)은 알루미늄(Al)과 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열의 금속, 은(Ag)과 은 합금 등, 은 계열의 금속, 구리(Cu)와 구리 합금 등 구리 계열의 금속, 몰리브덴(Mo)과 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열의 금속, 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 따위로 이루어질 수 있다. 또한, 게이트 배선(22, 24, 26) 및 유지 전극 배선(27, 28)은 물리적 성질이 다른 두 개 이상의 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 이 중 한 도전막은 게이트 배선(22, 24, 26) 및 유지 전극 배선(27, 28)의 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(resistivity)의 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 이루어진다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 등으로 이루어진다. 이러한 조합의 좋은 예로는 크롬 하부막과 알루미늄 상부막 및 알루미늄 하부막과 몰리브덴 상부막을 들 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 게이트 배선(22, 24, 26), 유지 전극 배선(27, 28)은 다양한 여러 가지 금속과 도전체로 만들어질 수 있다.The gate wirings 22, 24, and 26 and the sustain
게이트 배선(22, 24, 26) 및 유지 전극 배선(27, 28) 위에는 게이트 절연막(30)이 형성되어 있다.The
게이트 절연막(30) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon) 또는 다결정 규소 등으로 이루어진 반도체층(40)이 형성되어 있다. 이러한 반도체층(40)은 섬형, 선형 등과 같이 다양한 형상을 가질 수 있으며, 예를 들 어 본 실시예에서와 같이 게이트 전극(26) 상에 섬형으로 형성될 수 있다. 또한, 반도체층(40)이 선형으로 형성되는 경우, 데이터선(62) 아래에 위치하여 게이트 전극(26) 상부까지 연장된 형상을 가질 수 있다.On the
반도체층(40)의 위에는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어진 섬형의 저항성 접촉층 또는 선형의 저항성 접촉층이 형성되어 있다. 본 실시예의 저항성 접촉층(55, 56)은 섬형 저항성 접촉층으로서, 각각 소스 전극(65) 및 드레인 전극(66a, 66b) 아래에 위치한다. 선형의 저항성 접촉층의 경우, 데이터선(62)의 아래까지 연장되어 형성된다. On the
저항성 접촉층(55, 56) 및 게이트 절연막(30) 위에는 데이터선(62) 및 드레인 전극(66a, 66b)이 형성되어 있다. 데이터선(62)은 세로 방향으로 길게 뻗어 있으며 게이트선(22)과 교차하여 화소를 정의한다. 데이터선(62)으로부터 가지 형태로 저항성 접촉층(55)의 상부까지 연장되어 있는 소스 전극(65)이 형성되어 있다. 그리고, 데이터선(62)의 끝에는 다른 층 또는 외부로부터 데이터 신호를 인가받아 데이터선(62)에 전달하는 데이터 패드(68)이 형성되어 있고, 데이터 패드(68)은 외부 회로와의 연결을 위하여 폭이 확장되어 있다. 드레인 전극(66a, 66b)은 소스 전극(65)과 분리되어 있으며 게이트 전극(26)에 대하여 소스 전극(65)의 반대쪽 저항성 접촉층(56) 상부에 위치한다. 이러한 데이터선(62), 데이터 패드(68), 소스 전극(65)을 데이터 배선이라고 한다.The data lines 62 and the
여기서, 데이터선(62)은 화소의 길이를 주기로 하여 반복적으로 굽은 부분과 세로로 뻗은 부분이 나타나도록 형성되어 있다. 이 때, 데이터선(62)의 굽은 부분은 두 개의 직선 부분으로 이루어지며, 이들 두 개의 직선 부분 중 하나는 게이트선(22)에 대하여 45도를 이루고, 다른 한 부분은 게이트선(22)에 대하여 -45도를 이룬다. 데이터선(62)의 세로로 뻗은 부분에는 소스 전극(65)이 연결되어 있고, 이 부분이 게이트선(22) 및 유지 전극선(27)과 교차한다. Here, the
이 때, 데이터선(62)의 굽은 부분과 세로로 뻗은 부분의 길이의 비는 1:1 내지 9:1 사이(즉, 데이터선(62) 중 굽은 부분이 차지하는 비율이 50%에서 90% 사이)인 것이 바람직하다.At this time, the ratio of the lengths of the bent portion and the vertically extending portion of the
따라서, 게이트선(22)과 데이터선(62)이 교차하여 이루는 화소는 꺾인 띠 모양으로 형성된다. 이와 같이, 데이터선(62)은 화소의 모양처럼 직선과 꺾인 띠 모양의 조합으로 이루어질 수 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며 데이터선은 단순히 직선 모양 또는 꺾인 띠 모양으로 형성될 수 있다.Therefore, the pixel formed by the intersection of the
또, 드레인 전극(66a, 66b)은 유지 전극(28)과 중첩하도록 형성되어, 유지 전극(28)과 게이트 절연막(30)을 사이에 두고 중첩함으로써 스토리지 캐패시터(storage capacitor)를 형성한다.In addition, the
데이터선(62), 소스 전극(65) 및 드레인 전극(66a, 66b)은 크롬, 몰리브덴 계열의 금속, 탄탈륨 및 티타늄 등 내화성 금속으로 이루어지는 것이 바람직하며, 내화성 금속 따위의 하부막(미도시)과 그 위에 위치한 저저항 물질 상부막(미도시)으로 이루어진 다층막 구조를 가질 수 있다. 다층막 구조의 예로는 앞서 설명한 크롬 하부막과 알루미늄 상부막 또는 알루미늄 하부막과 몰리브덴 상부막의 이중막 외에도 몰리브덴막-알루미늄막-몰리브덴막의 삼중막을 들 수 있다.The
소스 전극(65)은 반도체층(40)과 적어도 일부분이 중첩되고, 드레인 전극(66a, 66b)은 게이트 전극(26)을 중심으로 소스 전극(65)과 대향하며 반도체층(40)과 적어도 일부분이 중첩된다. 여기서, 저항성 접촉층(55, 56)은 그 하부의 반도체층(40)과, 그 상부의 소스 전극(65) 및 드레인 전극(66a, 66b) 사이에 존재하며 접촉 저항을 낮추어 주는 역할을 한다.The source electrode 65 overlaps at least a portion of the
데이터선(62), 드레인 전극(66a, 66b) 및 노출된 반도체층(40) 위에는 유기 절연막으로 이루어진 보호막(70)이 형성되어 있다. 여기서 보호막(70)은 질화규소 또는 산화 규소로 이루어진 무기물, 평탄화 특성이 우수하며 감광성(photosensitivity)을 가지는 유기물 또는 플라스마 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)으로 형성되는 a-Si:C:O, a-Si:O:F, SiNx 등의 저유전율 절연 물질 등으로 이루어진다. 또한, 보호막(70)은 유기막의 우수한 특성을 살리면서도 노출된 반도체층(40) 부분을 보호하기 위하여 하부 무기막과 상부 유기막의 이중막 구조를 가질 수 있다.A
보호막(70)에는 데이터 패드(68) 및 드레인 전극(66a, 66b)을 각각 드러내는 접촉 구멍(contact hole)(78, 76)이 형성되어 있으며, 보호막(70)과 게이트 절연막(30)에는 게이트 패드(24)을 드러내는 접촉 구멍(74)이 형성되어 있다. 접촉 구멍(76)을 통하여 드레인 전극(66a, 66b)과 전기적으로 연결되어 화소의 모양을 따라 꺾인 띠 모양의 화소 전극(80)이 형성되어 있다. In the
또한, 보호막(70) 위에는 접촉 구멍(74, 78)을 통하여 각각 게이트 패드(24) 과 데이터 패드(68)과 연결되어 있는 보조 게이트 패드(84) 및 보조 데이터 패드(88)이 형성되어 있다. 여기서, 화소 전극(80)과 보조 게이트 패드 및 보조 데이터 패드(84, 88)은 ITO 또는 IZO 따위의 투명 도전체 또는 알루미늄 따위의 반사성 도전체로 이루어진다. 보조 게이트 패드 및 보조 데이터 패드(84, 88)은 게이트 패드(24) 및 데이터 패드(68)과 외부 장치를 접합하는 역할을 한다.In addition, an
화소 전극(80)은 접촉 구멍(76)을 통하여 드레인 전극(66a, 66b)과 물리적·전기적으로 연결되어 드레인 전극(66a, 66b)으로부터 데이터 전압을 인가받는다. The
데이터 전압이 인가된 화소 전극(80)은 공통 전극 표시판(2)의 공통 전극(240)과 함께 전계를 생성함으로써 화소 전극(80)과 공통 전극(240) 사이의 액정층(3)의 액정 분자(5)들의 배열을 결정한다. The
화소 전극(80)의 중앙에는 게이트선(22)에 평행한 방향으로 절개부(81)가 형성되어 있다. 본 실시예에서는 도시되어 있지 않지만, 화소 전극(80)에는 데이터선(62)을 따라 나란하게 적어도 하나 이상의 절개부(미도시)가 형성될 수 있으며, 화소 전극(80)은 절개부(미도시)에 의해 다수의 도메인으로 구분될 수 있다. 이러한 절개부를 도메인 분할 수단이라고 하며, 도메인 분할 수단은 화소 전극(80)뿐만 아니라 공통 전극 표시판(2)의 공통 전극(240)도 도메인 분할 수단에 의해 다수의 도메인으로 분할될 수 있다. 이러한 도메인 분할 수단에 의해 형성되는 주변 전계(Fringe field)를 이용하여 액정층(3)의 액정 분자(5)들의 배열을 결정할 수 있다.A
이러한 화소 전극(80) 상에는 액정 분자(5)를 프리틸트 시키는 경사면을 갖는 유기막(90)이 형성된다. 유기막(90)은 화소 간극(83) 부분에서 상대적으로 두껍 고, 화소 간극(83)에서 화소 전극(80)의 중앙으로 가까워질수록 상대적으로 두께가 얇아진다. 즉, 화소 간극(83)에 대응하는 영역은 상대적으로 높게 위치하는 유기막 마루가 된다. 이 때, 유기막 마루는 추후 잔상이 생기는 것을 방지하기 위해 임계값 이상의 각도를 이루는 것이 바람직하다. On the
유기막(90)의 재질인 감광성 유기 조성물(Photo resist)은 점도 조정 역할을 하는 솔벤트(solvent), 감광을 일으키는 포토 액티브(photo active)계 화합물(compound), 화학적 결합 물질인 레진(resin) 등으로 구성된다. 유기 조성물은 광원에 노광된 영역이 현상액과 반응하여 용해되는 노블락계 레진(Novolak based resin) 계열의 포지티브형(positive type) 감광성 유기 조성물 또는 비노광 영역이 현상액에 용해되는 아크릴계 레진(Acrylate based resin) 계열의 네거티브형(negative type) 감광성 유기 조성물로 이루어질 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 포지티브형의 유기 조성물을 사용하는 경우를 예로 하여 설명하기로 한다. The photoresist, which is a material of the
또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 양방향으로 경사진 유기막(90) 위에는 액정 분자(5)를 배향시키는 배향막이 형성된다. 배향막은 유기막(90)과 컨포말한 형상으로 형성되어 선경사진 구조를 갖는다. 따라서, 액정 분자(5)는 화소 간극(83) 및 절개부(81)에 의한 프린지 필드(Fringe field), 배향막의 선경사진 구조에 의해 유도된 기울어진 배향력 및 유기막(90)의 두께 차이에 기인된 셀 갭 차에 의한 등전위선의 변화 등으로 인하여 도메인이 분할되는 방향으로 선경사각을 가지고 눕게 되며, 후술될 공통 전극과 화소 전극(80)에 전압을 인가했을 때, 절개부(81)에 인접하지 않은 액정 분자(5)들도 눕는 방향이 결정되게 된다. 따라서 전체적으 로 액정 분자(5)들이 빠르게 구동되어 응답 속도가 빨라진다. 만약, 유기막(90)이 액정에 대한 배향 특성을 갖는 경우, 유기막(90) 위에는 배향막이 형성되지 않을 수도 있다.Although not shown in the drawing, an alignment film for orienting the
한편, 제 2 표시판(2)은 절연 기판(10)의 아래 면에 빛샘을 방지하기 위한 블랙 매트리스(220)가 화소 영역의 둘레를 따라 형성되어 있다. On the other hand, the
블랙 매트리스(220) 위에는 적색, 녹색, 청색의 컬러필터(230R, 230G, 230B)가 형성되어 있다. 컬러필터(230R, 230G, 230B)는 소정의 파장을 갖는 광만을 선택적으로 투과시키는 역할을 한다. 컬러필터(230R, 230G, 230B)는 배열 방식에 따라 예를 들어, 스트라이프형(stripe type), 모자이크형(mosaic type) 등으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 컬러필터(230R, 230G, 230B)가 스트라이프형으로 배치되는 경우, 컬러필터(230R, 230G, 230B)는 블랙 매트리스(220)에 의하여 구획되는 화소 열을 따라 세로로 길게 형성되어 있고 화소의 모양을 따라 주기적으로 구부러져 있다. 본 실시예에서는 컬러필터(230R, 230G, 230B)가 제 2 표시판(2) 상에 형성된 예를 이용하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 컬러필터(230R, 230G, 230B)는 제 1 표시판(1) 상에 형성될 수도 있다. Red, green, and
컬러필터(230R, 230G, 230B) 위에는 컬러필터(230R, 230G, 230B)에 의해 형성된 단차를 평탄화하기 위한 평탄화막(240)이 형성되어 있다. 평탄화막(240)은 유기물질로 이루어질 수 있다. A
평탄화막(240)의 위에는 화소 전극(80)과 마주보는 공통 전극(250)이 형성되어 있다. 공통 전극(250)은 결정질 또는 비정질의 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 이루어진다. 공통 전극(240)에는 게이트선(22)에 대하여 대략 45도 또는 -45도로 경사지게 형성되는 사선 방향의 절개부(251a, 251c)와 게이트선(22)과 평행하게 형성되는 가로 방향의 절개부(251b)가 형성된다. 절개부(251a, 251b, 251c)는 앞서 설명한 바와 같이 도메인 분할 수단으로서 작용한다. The
공통 전극(240) 위에는 액정 분자(5)를 프리틸트시키는 경사면을 갖는 액정배향 가이드부(260a) 및 제 1 표시판(1)과 제 2 표시판(2) 사이에 위치하여 제 1 표시판(1)과 제 2 표시판(2) 사이의 셀 갭(cell gap)을 일정하게 유지시키기 위한 셀갭 유지부(260b)를 포함하는 유기막(260a, 260b)이 형성되어 있다. On the
여기서, 액정배향 가이드부(260a)는 공통 전극(240)에서 사선 방향의 절개부(251a, 251c)를 중심으로 양방향으로 경사지게 형성되어 있다. 즉, 액정배향 가이드부(260a)는 사선 방향의 절개부(251a, 251c)에서 상대적으로 두껍고, 이들 절개부(251a, 251c)로부터 멀어질수록 상대적으로 두께가 얇아진다. 즉, 사선 방향의 절개부(251a, 251b, 251c)에 대응하는 영역은 상대적으로 높게 위치하는 유기막 마루가 된다. 유기막(260a, 260b)은 앞서 제 1 표시판(1)의 화소 전극(80) 위에 형성되는 유기막(90)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. Here, the liquid crystal
이와 같이, 소정 각도로 선경사진 액정배향 가이드부(260a)의 상부에는 액정 분자(5)를 배향시키는 배향막(미도시)이 형성된다. 배향막은 액정배향 가이드부(260a)와 컨포말한 형상으로 형성되어 선경사진 구조를 갖는다. 이렇게 선경사진 구조가 화소 전극(80)의 배향막에서 설명한 바와 같이 액정 분자(5)들의 응답 속도를 증가시킨다. 만약, 유기막(260a, 260b)이 액정에 대한 배향 특성을 갖는 경우에 는 배향막이 형성되지 않을 수도 있다. As described above, an alignment film (not shown) for orienting the
한편, 셀갭 유지부(260b)는 개구율을 유지하도록 제 1 표시판(1)의 게이트 배선 및/또는 데이터 배선과 중첩되는 영역, 예컨대 박막 트랜지스터가 형성된 영역과 제 2 표시판(2)의 블랙 매트릭스(220)가 형성된 영역 사이에 형성된다. 이러한 셀갭 유지부(260b)는 액정배향 가이드부(260a)와 동일한 물질로서, 액정배향 가이드부(260a)와 동시에 형성될 수 있다. On the other hand, the cell
이러한 셀갭 유지부(260b)의 최상단과 액정배향 가이드부(260a)의 최상단 사이에는 소정 높이차(d2)가 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 셀갭 유지부(260b)의 최상단과 액정배향 가이드부(260a)의 최상단 사이에는 2㎛ 이상의 높이차(d2)가 형성되는 것이 바람직하다. 셀갭 유지부(260b)의 최상단과 액정배향 가이드부(260a)의 최상단 사이에 소정 높이차(d2)를 형성하는 방법은 도 4a 내지 도 4i를 참조하여 후술하기로 한다. It is preferable that a predetermined height difference d2 is formed between the top end of the cell
이상과 같은 구조의 제 1 표시판(1)과 제 2 표시판(2)을 정렬하여 결합하고, 그 사이에 액정층(3)을 형성하여 수직 배향하면, 도 1c 및 도 2와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 액정 표시 장치(100)의 기본 구조가 이루어진다. When the
즉, 제 1 표시판(1)과 공통 전극 표시판(2)은 화소 전극(80)이 컬러필터(230R, 230G, 230B)와 대응하여 정확하게 중첩되도록 정렬된다. 그 결과, 화소는 공통 전극(240)의 절개부(251a, 251b, 251c)와 화소간 간극(83)에 의해 다수의 도메인으로 분할된다. 이 때, 화소는 사선 방향의 절개부(251a, 251c)와 화소간 간극(83)에 의하여 좌우로 분할되나, 화소의 꺾인 부분을 중심으로 하여 상하에서 액정 의 배향 방향이 서로 달라서 4종류의 도메인으로 분할된다. 즉, 화소는 액정층(3)에 전계가 인가되었을 때, 액정층(3)에 포함된 액정 분자(5)의 주 방향자가 배열하는 방향에 따라 4종류의 도메인으로 분할된다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 공통 전극(240)과 화소 전극(80)에 형성된 도메인 분할 수단과 화소간 간극(83)에 의해 다수의 도메인으로 분할될 수 있다. That is, the
액정 표시 장치(100)는 이러한 기본 구조에 편광판(미도시), 백라이트(미도시) 등의 요소들을 배치하여 이루어진다. 이 때 편광판(미도시)은 기본 구조 양측에 각각 하나씩 배치되며 그 투과축은 게이트선(22)에 대하여 둘 중 하나는 나란하고 나머지 하나는 수직을 이루도록 배치될 수 있다.The liquid
이상과 같은 구조로 액정 표시 장치(100)를 형성하면 액정에 전계가 인가되었을 때 각 도메인 내의 액정이 도메인의 장변에 대하여 수직을 이루는 방향으로 기울어지게 된다. 그런데 이 방향은 데이터선(62)에 대하여 수직을 이루는 방향이므로 데이터선(62)을 사이에 두고 인접하는 두 화소 전극(80) 사이에서 형성되는 측방향 전계(lateral field)에 의하여 액정이 기울어지는 방향과 일치하는 것으로서 측방향 전계가 각 도메인의 액정 배향을 도와주게 된다.When the liquid
액정 표시 장치(100)는 데이터선(62) 양측에 위치하는 화소 전극에 극성이 반대인 전압을 인가하는 점반전 구동, 열반전 구동, 2점 반전 구동 등의 다양한 반전 구동 방법을 일반적으로 사용하므로 측방향 전계는 거의 항상 발생하고 그 방향은 도메인의 액정 배향을 돕는 방향이 된다. The
또한, 편광판(미도시)의 투과축을 게이트선(22)에 대하여 수직 또는 나란한 방향으로 배치하므로 편광판을 저렴하게 제조할 수 있으면서도 모든 도메인에서 액정의 배향 방향이 편광판의 투과축과 45도를 이루게 되어 최고 휘도를 얻을 수 있다.In addition, since the transmission axis of the polarizing plate (not shown) is arranged in the direction perpendicular to or parallel to the
다음으로, 도 3a 내지 도 4i를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)의 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다. Next, a method of manufacturing the liquid
먼저, 도 3a 내지 도 3e를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 제 1 표시판(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 제 1 표시판(1)의 공정 순서를 도 1c에 표시된 Ⅱ-Ⅱ' 선에 대한 단면도로 나타낸 것이다. First, a method of manufacturing the
절연 기판(10) 상에 알루미늄, 구리, 은 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 증착하고 패터닝하여 도 3a와 같이, 게이트 전극(26)을 포함하는 게이트 배선을 형성한다. 필요에 따라 게이트 배선은 2층 이상의 다층 구조를 가질 수 있다.A conductive material such as aluminum, copper, silver, or an alloy thereof is deposited and patterned on the insulating
이어서 게이트 배선이 형성된 제 1 절연 기판(10) 전면에 질화 규소 등을 증착하여 게이트 절연막(30)을 형성한다. 이어서, 게이트 절연막(30) 상에 수소화 비정질 규소 및 n형 불순물이 고농도로 도핑된 n+ 수소화 비정질 규소를 순차적으로 증착하고 패터닝하여 도 3b와 같이, 박막 트랜지스터의 채널부를 이루는 반도체층(40) 및 반도체층(40) 상부의 n+ 수소화 비정질 규소층(50)을 형성한다.Subsequently, silicon nitride or the like is deposited on the entire surface of the first insulating
그 다음, n+ 수소화 비정질 규소층(50) 상에 및 알루미늄, 구리, 은 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 증착하고 패터닝하여 데이터선(미도시), 데이터선에 연결된 소스 전극(65) 및 소스 전극(65)과 소정 거리 이격되어 위치하는 드레인 전 극(66a, 66b)을 포함하는 데이터 배선을 형성한다. 이어서, 소스 전극(65)과 드레인 전극(66a, 66b) 사이의 n+ 수소화 비정질 규소층(50)을 제거하여 도 3c와 같이, 저항성 접촉층(55, 56)을 완성한다. Next, a data line (not shown), a
이어서 저항성 접촉층(55, 56) 상부에 평탄화 특성이 우수하며 감광성을 갖는 유기 물질, 저유전율 절연 물질 또는 질화 규소 등의 무기 물질을 적층하고 패터닝하여 도 3d와 같이, 복수의 컨택홀을 구비하는 보호막(70)을 형성한다. 도 3d에는 드레인 전극(66a, 66b)을 드러내는 컨택홀(76)이 도시되어 있다.Subsequently, an inorganic material, such as an organic material, a low dielectric constant insulating material, or silicon nitride, which has excellent planarization characteristics and photosensitivity, is stacked and patterned on the ohmic contact layers 55 and 56 to have a plurality of contact holes as shown in FIG. 3D. The
그 다음, 보호막(70) 상에 ITO 또는 IZO 등을 적층하고 패터닝하여 화소 전극(80)을 형성한다. 이 후, 슬릿 마스크(미도시)를 이용하여 화소 전극(80) 상에 양방향으로 경사진 유기막(90)을 형성한다. 이 때, 유기막(90)의 두께는 화소 간극(83) 부분에서 상대적으로 두껍게 형성되고, 화소 간극(83)에서 화소 전극(80)의 중앙으로 가까워질수록 상대적으로 두께가 얇게 형성된다. 즉, 화소 간극(83)에 대응하는 영역은 상대적으로 높게 위치하는 유기막 마루가 된다. 이 때, 유기막 마루는 추후 잔상이 생기는 것을 방지하기 위해 소정 각도를 이루는 것이 바람직하다. 이로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)의 제 1 표시판(1)이 완성된다. Next, ITO, IZO, or the like is stacked and patterned on the
다음으로, 도 4a 내지 도 4i를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 표시판(2)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 4a 내지 도 4i는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 표시판(2)의 공정 순서를 도 1c에 표시된 Ⅱ-Ⅱ' 선에 대한 단면도로 도시한 것이다. Next, a method of manufacturing the
먼저, 제 2 절연 기판(20) 상에 크롬 등의 불투명 물질로 이루어진 층을 형성하고 패터닝하여 도 4a와 같이, 블랙 매트릭스(21)를 형성한다. 여기서, 블랙 매트릭스(21)는 크롬과 같은 금속물질 이외에도 유기물질 또는 무기물질로 이루어질 수도 있다. First, a black matrix 21 is formed on the second insulating
이어서 제 2 절연 기판(20)의 전면에 감광성 적색 레지스트를 도포하고, 노광 및 현상하여 도 4b와 같이, 적색 컬러 필터(230R)를 형성한다. 그리고, 도면에 도시되지는 않았지만, 제 2 절연 기판(20)의 전면에 감광성 녹색 레지스트를 도포하고, 노광 및 현상하여 녹색 컬러 필터를 형성한다. 그리고, 제 2 절연 기판(20)의 전면에 감광성 청색 레지스트를 도포하고, 노광 및 현상하여 도 4c와 같이, 청색 컬러 필터(210B)를 형성한다. 이로써 적(R), 녹(G), 청(B)색의 컬러 필터(230R, 230B)가 완성된다. Subsequently, a photosensitive red resist is coated on the entire surface of the second insulating
여기서 컬러 필터(230R, 230B)를 구성하는 물질로서 감광성 수지를 사용한 것을 예시하였는데, 감광성이 없는 수지를 사용할 수도 있으며, 이 경우 색 수지를 도포한 다음 사진 식각 공정을 이용하게 된다. 또한 컬러 필터의 형성 순서로서 적색, 녹색, 청색의 순서를 예시하였지만, 다른 순서로 형성하여도 무방함은 물론이다. Herein, a photosensitive resin is used as a material constituting the
이 후, 컬러 필터(230R, 230B)가 형성된 제 2 절연 기판(20)의 전면에 유기 물질 및 ITO 또는 IZO 등을 순차적으로 적층하여 도 4d와 같이, 평탄화막(240) 및 공통 전극(250)을 형성한다. 그리고, 공통 전극(250)패터닝하여, 도 4e와 같이, 절개부(251a)를 형성한다. Thereafter, the organic material and ITO or IZO, etc. are sequentially stacked on the entire surface of the second insulating
그 다음, 공통 전극(250) 상에 전술한 도 4f와 같이, 유기 조성물을 코팅하여 유기막층(261)을 형성한다. 이 때, 유기 조성물은 유기 용매에 용해된 상태로 코팅되며, 코팅된 유기막층(261)의 두께는 제 1 표시판(1)과 제 2 표시판(2) 사이의 셀 갭(cell gap)과 실질적으로 동일하도록 한다. 이 후, 유기막층(261)을 소프트 베이킹(soft baking)하여, 유기 조성물에 남아있는 솔밴트(solvent)를 증발시킨다.Next, as shown in FIG. 4F, the organic layer is coated on the
이 후, 도 4g와 같이, 차광 패턴(310)이 형성된 제 1 영역(m1) 및 슬릿 패턴(320)이 형성된 제 2 영역(m2)을 갖는 마스크(300)를 제 2 표시판(2) 위에 정렬한다. 마스크(300)를 정렬할 때에는 마스크(300)의 제 1 영역(m1)이 제 2 표시판(2)의 블랙 매트릭스(210)에 대응하도록 정렬하는 것이 바람직하다. 이어서, 마스크(300)를 이용하여 노광한다. Subsequently, as shown in FIG. 4G, the
여기서, 마스크(300)에 대해서 살펴보면, 마스크(300)의 제 1 영역(m1)은 셀갭 유지부(260b)를 형성하기 위해 완전히 가려져 있고, 마스크(300)의 제 2 영역(m2)에는 서로 다른 해상도를 갖는 슬릿 패턴들(320)이 형성되어 있다. 좀 더 구체적으로, 공통 전극(250)의 절개부(251a)에 가까울수록 소량의 빛이 투과할 수 있도록 폭이 좁은 슬릿 패턴들(320)이 형성되고, 절개부(251a)에서 멀어질수록 다량의 빛이 투과할 수 있도록 폭이 넓은 슬릿 패턴들(320)이 형성된다. Here, referring to the
이와 같은 마스크(300)를 이용하여 노광된 유기막층(261)을 수용성 알칼리 현상액을 사용하여 현상하면, 도 4h와 같이, 공통 전극(250)의 절개부(251a)를 중심으로 양방향으로 경사진 액정배향 가이드부(260a)와 셀갭 유지부(260b)를 포함하 는 유기막(260a, 260b)이 형성된다. When the
좀 더 구체적으로, 제 1 영역(m1)의 차광 패턴(310)에 대응하는 영역은 노광되지 않으므로 유기막층(261)이 대부분 잔류하게 된다. 이에 비해 제 2 영역(m2)은 슬릿 패턴(320)들에 의해 입사하는 빛이 회절현상을 일으키게 되고, 이로 인해 절연 기판(20) 쪽으로 입사되는 빛의 세기가 감소된다. 이 때, 슬릿 패턴의 폭이 넓은 부분은 슬릿 패턴의 폭이 좁은 부분에 비해 많이 노광되므로, 현상시 대부분의 유기막층(261)이 제거되고, 얇은 두께로 잔류하게 된다. 예를 들면, 100Å 내지 1000Å의 두께로 잔류하게 된다. 그 결과, 도 4h에 도시된 바와 같이, 셀갭 유지부(260b)와 공통 전극(250)의 절개부(251a)를 중심으로 양방향으로 경사진 액정배향 가이드부(260a)를 포함하는 유기막(260a, 260b)이 형성된다. More specifically, since the region corresponding to the
본 실시예에서는 유기막층(261)의 일부를 남기기 위하여 마스크(300)의 제 2 영역(m2)에 슬릿 패턴들(320)이 형성된 경우를 일 예로 설명하였지만, 제 2 영역(m2)에 반투과막이 형성된 하프톤 마스크(half-tone mask, 미도시)를 사용할 수도 있다. In the present exemplary embodiment, the
이와 같은 공정을 거쳐, 셀갭 유지부(260b) 및 액정배향 가이드부(260a)를 포함하는 유기막(260a, 260b)이 형성되면, 제 2 표시판(2)을 유기막(260a, 260b)의 유리전이온도(Glass Transition Temperature; Tg) 이상으로 소정 시간 동안 열처리한다. 예를 들면, 제 2 표시판(2)을 180℃ 내지 230℃의 온도로, 30분 내지 1시간 가량 열처리를 한다. 이 때, 열처리 공정은 온도가 높을수록 짧은 시간 동안 실시한다. 예를 들면, 220℃의 온도로 약 1시간 가량 열처리 공정을 진행하거나 220℃ 이상의 온도에서는 1시간 이내의 시간동안 열처리 공정을 진행한다. Through such a process, when the
이와 같은 조건으로 열처리 공정을 실시하면, 액정배향 가이드부(260a)가 리플로우(reflow) 되어, 액정배향 가이드부(260a)의 최상단의 높이가 감소하게 된다. 그 결과, 도 4i와 같이, 셀갭 유지부(260b)의 최상단과 액정배향 가이드부(260a)의 최상단 사이에 소정 높이차(d2) 예를 들어, 2㎛ 이상의 높이차(d2)가 형성된다. When the heat treatment step is performed under such conditions, the liquid crystal
여기서, <표 1>을 참조하여, 열처리 온도에 따른 액정배향 가이드부(260a) 최상단의 두께(H2) 변화에 대해서 살펴보기로 한다. <표 1>은 열처리 공정 전 후, 셀갭 유지부(260b)의 두께(H1) 및 액정배향 가이드부(260a)의 최상단의 두께(H2)의 측정치와, 셀갭 유지부(260b)의 최상단과 액정배향 가이드부(260a)의 최상단 사이의 높이차(d2)를 열처리 공정의 온도별로 나타낸 것이다. Here, with reference to <Table 1>, the change in the thickness H2 of the uppermost end of the liquid crystal
(단위: ㎛)(Unit: μm)
<표 1>에서, 실험예1, 실험예2 및 실험예3은 각각 230℃, 200℃ 및 180℃의 온도로 열처리한 경우, 각 측정치들을 도시한 것이다. <표 1>을 참조하면, 제 2 표시판(2)을 180℃ 내지 230℃의 온도로 열처리하는 경우, 액정배향 가이드부(260a)의 최상단의 두께(H2)가 열처리 이전에 비해 절반 가량 감소되는 것을 확인할 수 있다. 그리고 그 결과, 셀갭 유지부(260b)의 최상단과 액정배향 가이드부(260a)의 최상단 사이에는 2㎛ 이상의 높이차(d2)가 형성되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 제 1 표시판(1)과 제 2 표시판(2) 사이에 액정층(3)이 개재될 수 있는 공간이 확보됨을 알 수 있다. In Table 1, Experimental Example 1, Experimental Example 2 and Experimental Example 3 show the respective measured values when heat-treated at a temperature of 230 ° C, 200 ° C and 180 ° C, respectively. Referring to Table 1, when the
이와 같은 공정을 거쳐 제 2 표시판(2)이 완성된다. 전술한 바와 같은 공정에서는 셀갭 유지부(260b)와 액정배향 가이드부(260a)가 동시에 형성되므로 제조 공정이 단순하다. Through this process, the
다음으로, 도 5a 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정 표시 장치(110)에 대하여 설명한다. 도 5a는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정 표시 장치용 제 1 표시판(1)의 배치도이고, 도 5b는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정 표시 장치용 제 2 표시판(2)의 배치도이며, 도 5c는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정 표시 장치(110)의 배치도이다. 그리고, 도 6은 도 5c의 Ⅵ-Ⅵ' 선을 따라 절단한 단면도이다. 설명의 편의상, 상기 일 실시예의 도면에 나타낸 각 부재와 동일 기능을 갖는 부재는 동일 부호로 나타내었으므로, 그 설명은 생략한다. Next, the
본 실시예의 액정 표시 장치(110)는, 도 5a 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 일 실시예의 액정 표시 장치(100)와 다음을 제외하고는 기본적으로 동일한 구조를 갖는다. As shown in FIGS. 5A to 6, the
먼저, 제 1 표시판(1)에서 유지 전극선(27)은 게이트선(22)과 평행하게 형성되어 있고, 유지 전극(28a, 28b, 28c, 28d)은 화소 영역의 가장자리에서 게이트선(22)과 나란하게 뻗어 있는 유지 전극선(27)에 연결되어 있다. 유지 전극(28a, 28b, 28c, 28d)은 유지 전극선(27)에 서로 연결되어 있는 세로부(28a, 28b) 및 화소 전극(80)의 절개부(81a, 81b, 81c)와 중첩하여 위치하며 세로부(28a, 28b)를 연결하는 사선부(28c, 28d)를 포함한다. First, in the
또한, 데이터선(362)은 굽은 부분이 없고 세로로 뻗은 부분으로만 구성된다. 따라서, 데이터선(362)과 게이트선(22)이 교차되어 정의되는 화소는 사각형으로 형성된다. 이 경우, 데이터선(362)은 제 1 실시예의 데이터선(62)과 비교하여 상대적으로 배선의 길이가 감소하게 되어 배선의 저항과 부하가 감소하여 신호 왜곡이 줄어든다. 또한, 데이터선(362)과 화소 전극(80) 간의 커플링(coupling)에 의한 새로 줄무늬도 방지할 수 있다.In addition, the
그리고, 보호막(70) 위에는 컨택홀(71, 72)을 통하여 상하로 이웃하는 유지 전극(28a)과 유지 전극선(27)을 연결하는 연결 부재(85)가 형성되어 있다. The connection member 85 is formed on the
또한, 보호막(70) 위에는 컨택홀(76)을 통하여 드레인 전극(66)과 전기적으로 연결되며 화소에 위치하는 화소 전극(80)이 형성되어 있다. 화소 전극(80)에는 전계를 왜곡하여 액정 분자(5)의 운동 방향을 제어하는 역할을 하는 절개부(81a, 81b, 81c)가 형성되어 있다. 절개부(81a, 81b, 81c)는 화소 전극(80)을 상하로 반분하는 위치에서 왼쪽 방향으로 파고 들어간 형상으로, 입구가 대칭적으로 확장되어 있는 가로 절개부(81b) 및 가로 절개부(81b)에 의해 반분된 화소 전극(80)의 상하 부분에 각각 사선 방향으로 형성되어 있는 사선 절개부(81a, 81c)를 포함한다. 사선 절개부(81a, 81c)는 프린지 필드(fringe field)를 4방향으로 고르게 분산시키기 위해 서로 수직으로 형성되어 있다. 화소 전극(80)의 절개부(81a, 81b, 81c)는 상부의 공통 전극의 절개부와 함께 액정 분자(5)를 분할 배향하는 도메인 분할 수단으로서 작용한다.In addition, a
한편, 제 2 표시판에서 공통 전극(250)에는 화소 전극(80)의 절개부(81a, 81b, 81c)와 함께 전계를 왜곡하여 액정 분자(5)의 운동 방향을 제어하는 절개부(251a, 251b, 251c)가 형성되어 있다. 절개부(251a, 251b, 251c)는 화소 전극(80)의 사선 절개부(81a, 81c)와 교대로 배치되어 이와 나란하게 형성되어 있는 사선 절개부(251a, 251b) 및 공통 전극(250)의 상하를 반분하는 위치에 형성된 중앙 절개부(251b)를 포함한다. 중앙 절개부(81b)는 좌측으로부터 공통 전극(250)을 반분하다가 상하로 사선 절개부(251a, 251b)와 평행하게 뻗어 있다.Meanwhile, in the second display panel, the
공통 전극(250) 위에는 액정배향 가이드부(260a)와 셀갭 유지부(260b)를 포함하는 유기막(260a, 260b)이 형성되어 있다. 여기서, 액정배향 가이드부(260a)는 절개부(251a, 251b, 251c)를 중심으로 양방향으로 경사진 구조를 갖는다. 즉, 액정배향 가이드부(260a)의 두께는 절개부(251a, 251b, 251c)에서 상대적으로 두껍고, 절개부(251a, 251b, 251c)로부터 멀어질수록 두께가 얇아진다. 셀갭 유지부(260b)는 액정배향 가이드부(260a)와 동시에 형성된다. The
또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 유기막(260a, 260b) 위에는 액정 분자(5)들을 배향하는 배향막이 형성되어 있다. 배향막은 유기막(260a, 260b)을 덮으며, 유기막(260a, 260b)의 형상에 따라 컨포말하게 형성되어 선경사진 구조를 갖는다. 이렇게 선경사진 구조가 액정 분자(5)들의 응답 속도를 증가시킨다. Although not shown in the drawing, an alignment layer for orienting the
본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 공정은 전술한 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법과 동일하다. 다만, 제 1 실시예와는 달리, 제 1 표시판 제조시, 화소 전극(80)의 위에 액정 분자(5)에 선경사를 주기 위한 유기막층 형성 공정이 생략된다. The manufacturing process of the liquid crystal display according to the second embodiment of the present invention is the same as the manufacturing method of the liquid crystal display according to the first embodiment described above. However, unlike the first embodiment, in the manufacture of the first display panel, an organic layer forming process for pretilting the
이상 설명한 본 실시예들에서는 유기막(90, 260a)이 제 1 표시판(1) 및 제 2 표시판(2) 또는 제 2 표시판(2)에만 형성된 것을 제 2 실시예로 설명하였지만, 이에 제한되는 것은 아니고, 제 1 표시판(1)에만 형성될 수도 있다. 또, 본 실시예들에서는 제 2 표시판(2)에 셀갭 유지부(260b)와 액정배향 가이드부(260a)가 동시에 형성되는 것을 일예로 설명하였지만, 셀갭 유지부(260b)와 액정배향 가이드부(260a)는 제 1 표시판(1)에 동시에 형성될 수도 있다. In the above-described exemplary embodiments, the
또, 유기막(90, 260a, 260b)이 선경사지게 형성된 경우를 들었지만, 다른 구조 또는 형상을 갖더라도 무방하며, 화소 전극(80) 배향막 사이에 또는 공통 전극(250)과 배향막 사이에 유기막(90, 260a, 260b)이 형성되기만 하면, 동일하게 적용할 수 있다. 동일한 관점에서 화소 전극(80) 및/또는 공통 전극(250)에 절개부가 형성되지 않은 경우에도 적용할 수 있다.Although the
또, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 투과형 액정 표시 장치뿐만 아니라 반투과형, 반사형 액정 표시 장치 등에도 동일하게 적용가능하며, 이에 제한되지 않는다. 또, 본 실시예에서는 블랙 매트릭스 및/또는 컬러필터가 제 2 표시판에 형성된 경우를 예시하였지만, 이에 제한되지 않으며, 제 1 표시판에 형성된 경우에도 적용할 수 있다.In addition, the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention may be equally applicable to a transflective liquid crystal display device as well as a transmissive liquid crystal display device, but is not limited thereto. In the present embodiment, the case where the black matrix and / or the color filter is formed on the second display panel is illustrated, but the present invention is not limited thereto.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법에 의하면, 액정층을 프리틸트 시키는 액정배향 가이드부와 셀갭 유지부를 동시에 형성할 때, 액정배향 가이드부의 최상단과 셀갭 유지부의 최상단 사이에 2㎛ 이상의 높이차를 형성하므로써, 제 1 표시판과 제 2 표시판에 액정층이 개재될 수 있는 공간을 확보할 수 있다. As described above, according to the liquid crystal display according to the present invention and a method of manufacturing the same, when the liquid crystal alignment guide portion for pretilting the liquid crystal layer and the cell gap holding portion are simultaneously formed, the liquid crystal alignment guide portion is formed between the top end of the liquid crystal alignment guide portion and the top end of the cell gap holding portion. By forming a height difference of 占 퐉 or more, it is possible to secure a space in which the liquid crystal layer can be interposed between the first display panel and the second display panel.
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