KR20070039675A - 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 상기 액정 표시 장치는 서로 일정간격으로 대향되게 배치하되, 표시영역, 비표시 영역 및 액정마진 영역으로 정의된 제 1 기판 및 제 2 기판; 상기 액정마진 영역에 대응된 상기 제 1 기판의 내측면에 형성된 다수의 제 1 돌기부들; 상기 액정마진 영역에 대응되는 상기 제 2 기판의 내측면에 형성된 다수의 제 2 돌기부들; 상기 제 1 돌기부와 상기 제 2 돌기부의 외측에 위치하는 실패턴; 및 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 개재된 액정을 포함하며, 이의 제조 방법을 제공한다.
액정 표시 장치, 액정 마진, 중력 불량

Description

액정 표시 장치 및 이의 제조 방법{liquid crystal display device and method for fabricating of the same}
도 1은 종래의 액정 마진을 가지기 위한 액정 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면을 도시한 도면이다.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
110 : 제 1 기판 130 : 제 1 보호막
140 : 제 2 보호막 105 : 제 1 돌기부
150 : 화소전극 210 : 제 2 기판
225 : 블랙매트릭스층 230 : 컬러필터층
235 : 컬럼 스페이서 245 : 댐
255 : 제 2 돌기부 300 : 액정층
400 : 실패턴 Tr : 박막트랜지스터
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로 액정 충진시 액정의 마진을 증가시킬 수 있는 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법을 제공한다.
오늘날, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display device ; LCD)는 소비전력이 낮고, 휴대성이 양호한 기술 집약적이며 부가가치가 높은 차세대 첨단 디스플레이(display) 소자로 각광받고 있다. 일반적으로 상기 액정 표시 장치는 박막트랜지스터와 화소전극이 형성되어 있는 하부기판, 상기 하부기판과 대향되도록 형성되며 블랙매트릭스층, 컬러필터층, 및 공통전극이 형성되어 있는 상부기판, 그리고 상기 두 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 이때, 상기 화소전극과 공통전극에 의해 양 기판 사이에 전기장이 형성되어 액정이 구동되고, 그 구동되는 액정을 통해서 광투과도가 조절되어 화상을 구현한다.
이와 같은 액정 표시 장치에서 상기 하부기판과 상부기판 사이에 액정층을 형성하기 위해서 종래에는 패널의 내부와 외부의 압력차를 이용하여 액정을 주입하는 진공주입방식을 사용하였다. 그러나 액정 주입 시간이 길어 생산성이 떨어질 뿐만 아니라, 액정 소모율이 많아 생산 단가가 증가하는 문제점이 있었다.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위해서 액정 적하 방식이라는 새로운 방법이 도입되었다.
상기 액정 적하 방식은 상부기판 또는 하부기판의 표시영역에 액정을 직접적 으로 적하 및 분배과정을 거친후, 상기 두 기판을 합착 및 압력에 의해 적하된 액정을 표시영역 전체에 균일하게 분포시킴으로써, 액정층을 형성할 수 있다.
이로써, 상기 액정 적하 방식은 기판에 직접적으로 액정을 적하하여 액정층을 형성한 후, 합착공정을 거치므로 액정 주입구를 봉지하는 봉지공정을 거치지 않아도 되며, 다수의 셀에 액정을 주입하고 합착한 후 절단 공정을 거칠수 있으므로 대량생산에 더욱 용이하다. 또한, 균일한 액정층을 형성할 수 있어 대면적의 액정 표시 장치를 제조하는데 더욱 유리하다.
그러나, 이와 같은 액정적하방식은 액정의 적하량을 제어하는데 어려움이 있다. 즉, 상기 액정의 적하량이 기판에 적하되어야 할 양보다 과하게 적하되면, 액정패널의 셀갭이 스페이서보다 커지게 되어 액정이 중력에 의해 하부로 이동하여 액정 패널의 화질이 불균일해지는 중력불량을 발생할 수 있다.
도 1은 종래의 액정 마진을 가지기 위한 액정 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 1를 참조하면, 액정 표시 장치는 표시 영역(A), 액정마진 영역(B) 및 비표시 영역(C)으로 구분된 하부기판(10)과 상부기판(20)이 실패턴(40)에 의해 서로 일정간격 이격되어 대향되게 합착되어 있으며, 두 기판 사이에는 액정층(30)이 개재되어 있다.
즉, 상기 하부기판(10)은 표시영역(A)에 대응되는 제 1 기판(11) 상에 다수의 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 정의되는 단위화소를 다수개 구비하며, 상기 각 단위화소에는 박막트랜지스터(Tr) 및 상기 박막트랜지스터와 연결된 화소 전극(12)을 구비한다.
상기 상부 기판(20)은 표시영역(A)에 대응되는 제 2 기판(12) 상에 블랙매트릭스층(22) 및 컬러필터층(23)과, 상기 두 기판의 셀갭을 유지하기 위한 다수의 컬럼 스페이서(24)와, 상부 전극(26)을 구비한다.
상기 하부기판(10)의 비표시 영역(C)에는 상기 두 기판을 합착하기 위한 실패턴 및 외부구동신호를 입력하기 위한 패드부가 위치할 수 있다.
상기 하부기판(10)의 상기 표시영역(A)과 상기 액정마진 영역(B)의 경계부에는 댐(25)을 구비한다. 이로써, 상기 표시영역(A)에 적하되어야 할 액정이 초과되면, 상기 댐(25)을 넘어 상기 액정마진 영역(B)으로 유입된다. 이로써, 초과된 액정에 의한 중력불량을 방지하여 화질이 불균해지거나, 셀갭이 무너지는 것을 해결할 수 있다.
그러나, 상기 액정마진 영역(B)의 액정이 다시 표시 영역(A)으로 유입될 수 있어, 다시 중력불량을 일으킬 수 있다. 또한, 상기 액정마진 영역에 머물렀던 액정은 상기 실패턴(40)과 반응하여 오염될 수 있다. 이러한 오염된 액정이 표시 영역(A)으로 다시 투입되면, 표시 영역(A)의 액정까지 오염이 될 수 있다.
본 발명은 과충진된 액정에 의한 중력 불량 및 상기 과충진된 액정에 의해 표시 영역의 액정이 오염되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 액정표시장치를 제공한다. 상기 액정표시장치는 서로 일정간격으로 대향되게 배치하되, 표시영역, 비표시 영역 및 액정마진 영역으로 정의된 제 1 기판 및 제 2 기판; 상기 액정마진 영역에 대응된 상기 제 1 기판의 내측면에 형성된 다수의 제 1 돌기부들; 상기 액정마진 영역에 대응되는 상기 제 2 기판의 내측면에 형성된 다수의 제 2 돌기부들; 상기 제 1 돌기부와 상기 제 2 돌기부의 외측에 위치하는 실패턴; 및 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 개재된 액정을 포함한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 다른 일 측면은 액정표시장치의 제조 방법을 제공한다. 상기 제조 방법은 표시영역, 비표시 영역 및 액정마진 영역으로 정의된 제 1 기판을 제공하는 단계; 상기 표시영역에 대응된 상기 제 1 기판상에 각 단위화소에 박막트랜지스터를 형성하는 단계; 상기 박막트랜지스터를 포함하는 상기 제 1 기판 전면에 걸쳐 제 1 보호막을 형성하는 단계; 상기 제 1 보호막 상에 제 2 보호막을 형성하는 단계; 상기 액정마진 영역의 상기 제 2 보호막에 노광 및 현상 공정을 거쳐 다수의 제 1 돌기부를 형성하는 단계; 상기 표시영역에는 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출하는 콘텍홀을 형성하는 단계; 및
상기 제 2 보호막상에 상기 노출부 및 콘텍홀을 통한 상기 드레인 전극과 연결된 화소 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 도면을 참고하여 상세하게 설명한 다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 액정 표시 장치는 기본적으로 표시영역(a), 액정마진 영역(b)및 비표시 영역(c)으로 정의된 제 1 기판(110) 및 제 2 기판(210)과, 상기 두 기판 사이에 개재되어 있는 액정층(300)을 포함한다. 여기서, 상기 두 기판은 일정 간격으로 이격된 채로 실 패턴(400)에 의해 서로 합착되어 있다.
자세하게, 상기 제 1 기판(110)상에 게이트 배선(도면에 미도시함.)과 데이터 배선(도면에 미도시함.)이 교차되도록 배치되고, 상기 두 배선이 교차되는 영역 즉, 각 단위화소에 박막트랜지스터(Tr)가 위치한다.
상기 박막트랜지스터(Tr)를 포함하는 제 1 기판(110) 전면에 걸쳐 제 1 보호막(130)에 위치한다. 상기 제 1 보호막(130)은 무기 절연물질로서, 실리콘 질화막 또는 실리콘 산화막으로 이루어지는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 제 1 보호막(130)은 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극을 노출하는 콘텍홀을 구비한다.
상기 제 1 보호막(130)상에 제 2 보호막(140)을 더 배치하는 것이 바람직하다.
상기 제 2 보호막(140)은 배향막의 러빙 공정시 상기 박막트랜지스터 및 다수의 배선에 의한 단차를 평탄화시켜, 러빙 공정이 균일하게 진행할 수 있어, 불균일하게 액정이 배열되는 것을 방지할 수 있다. 이로 인하여, 빛샘과 같은 불량을 줄일 수 있다. 또한, 상기 제 2 보호막(140)에 의해, 다수의 배선과 후술할 화소전극을 일정 간격을 둔채로 배치하여도 상기 다수의 배선과 상기 화소전극간의 기생용량이 발생하는 것을 방지할 수 있어, 크로스 토크(cross-talk)현상의 발생을 저지할 수 있다. 이로써, 상기 다수의 배선과 상기 화소 전극을 오버랩되도록 형성하여도 크로스 토크(cross-talk) 현상에 의한 화질이 저하되는 것을 방지할 수 있어, 개구율이 높은 액정 표시 장치를 제조할 수 있다. 이를 고려하여, 상기 제 2 보호막(140)은 2.5 내지 3 ㎛로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제 2 보호막(140)은 유전율이 작은 유기 절연물질로서, 감광성 유기 절연물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 이를테면, 상기 제 2 보호막(140)은 벤조사이클로부텐(BCB) 또는 포토아크릴(Photo Acryl)로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 제 2 보호막(140)은 상기 콘텍홀을 노출하는 노출부를 구비한다.
상기 제 2 보호막(140)상에 상기 노출부 및 콘텍홀을 통하여 노출된 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결된 화소전극이 위치한다. 도면에는 도시하지않았으나, 제 1 배향막이 위치한다.
또한, 상기 액정마진 영역(b)에 대응된 제 1 기판(110) 상에 다수의 제 1 돌기부(105)를 구비한다. 상기 다수의 제 1 돌기부(105)는 유기 절연물질로 이루어질 수 있다. 더욱 바람직하게, 상기 다수의 제 1 돌기부(105)는 상기 제 2 보호막 (140)과 동일한 물질로 이루어지며, 상기 제 1 보호막의 높이(H1)과 상기 제 1 돌기부의 높이(H2)는 동일하다.
또한, 상기 제 1 돌기부(105)의 상부폭(d1)은 상기 제 1 돌기부(105)들과 이웃하고 있는 상기 제 2 돌기부들의 간격(d2)보다 작은 것이 바람직하다. 이는 상기 제 1 돌기부(105)가 상기 제 2 돌기부들 사이에 체결되어, 즉 서로 접촉하여 상기 액정의 통로가 없어지기 때문이다. 상기 액정의 통로가 없어지면, 상기 표시영역(a)에 과충진 된 액정이 상기 액정마진 영역(b)으로 유입되는데 한계가 있기 때문이다.
한편, 상기 제 2 기판(210)은 상기 제 1 기판(110)과 대향되게 위치한다. 상기 제 2 기판(210)의 내측면에 상기 제 1 기판(110)의 박막트랜지스터(Tr)가 형성된 비투과영역에 대응되는 부분에 블랙매트릭스층(225)이 위치하고, 투과 영역에 대응되는 부분에는 색상을 구현할 수 있는 컬러필터층(230)이 위치한다.
상기 블랙매트릭스층(225) 및 상기 컬러필터층(230) 하부에 공통전극으로 상부전극(240)이 위치하고, 상기 제 2투명전극(235)의 하부에 제 2 배향막(도면에는 도시하지 않음.)이 위치할 수 있다. 또한, 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(210)을 일정 간격으로 유지할 수 있는 컬럼 스페이서(235)가 위치한다. 여기서, 상기 컬럼 스페이서(235)는 비투과 영역 즉, 상기 블랙 매트릭스층(225)과 대응되는 영역에 형성하는 것이 더욱 바람직하다. 이는 상기 컬럼 스페이서(235)에 의해 완성된 액정 표시 장치의 투과율에 영향을 미칠 수 있기 때문이다.
상기 표시 영역(a)과 상기 액정마진 영역(b)의 경계 영역(a-b)에 대응되는 상기 제 2 기판(210)의 내측면에 댐을 더 구비할 수 있다. 이로써, 상기 댐을 통하여, 상기 표시 영역으로 과충진된 액정이 상기 액정마진 영역(b)으로 유입되어 중력불량을 방지하는 역할을 한다.
또한, 상기 액정마진 영역(b)에 대응된 상기 제 2 기판(210)의 내측면에 제 2 돌기부를 더 구비한다. 이로써, 상기 액정마진 영역(b)로 유입된 액정의 유동을 방해하는 역할을 하기 위함이다.
여기서, 상술한 바와 같이, 상기 액정의 통로를 막는 것을 방지하기 위하여 상기 제 2 돌기부(255)의 상부 폭(d3)은 상기 제 2 돌기부(255)들과 이웃하고 있는 상기 제 1 돌기부(105)들의 간격(d4)보다 작은 것이 바람직하다.
이때, 상기 컬럼 스페이서(235), 상기 댐(245) 및 상기 제 2 돌기부(255)는 동일한 유기계 물질로 이루어질 수 있으며, 또한 동일한 높이를 가질 수 있다.
이는 상기 댐(245) 및 상기 제 2 돌기부(255)는 상기 컬럼 스페이서(235)를 형성할 때 동시에 형성할 수 있다.
이로써, 상술한 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(210)은 상기 컬럼 스페이서(235)에 의해 일정 간격을 유지한 채로 대향되어 배치된다. 이때, 상기 제 1 돌기부(105)와 상기 제 2 돌기부(255)는 서로 어긋나게 배치한다. 이로써, 상기 액정마진 영역(b)로 투입된 액정의 통로가 길어져, 상기 표시 영역(a)으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
이때, 상기 제 1 돌기부(105)는 상기 제 2 기판(210)과 일정 간격을 둔채로 배치되는 것이 바람직하다. 또, 상기 제 2 돌기부(255)는 상기 제 1 기판(110)과 일정한 간격을 둔채로 배치되는 것이 바람직하다. 이로써, 상기 표시 영역(a)에 과충진 액정이 상기 액정마진 영역(b)으로 유입되는 액정의 통로가 막히는 것을 방지할 수 있다.
더 나아가, 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(210) 사이에 개재되어 있는 액정층(300)은 TN(Twisted Nematic), STN(Super Twisted Nematic), ECB(Electrically Controlled Birefringence), OMI(Optical Mode Interference), OCB(Optically Compensated Birefringence), HAN(Hybrid Aligned Nematic), IPS(In Plane Switching) 및 VA(Vertical Alignment)모드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 적용할 수 있는 액정일 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 이에 한정하는 것은 아니다.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 3a를 참조하여 설명하면, 먼저, 표시영역(a), 액정마진 영역(b), 비표시 영역(c)으로 정의된 제 1 기판(110)을 제공한다. 상기 표시영역(a)에 대응된 상기 제 1 기판(110)상에 종횡으로 교차하여 표시영역을 정의하는 다수의 게이트 배선과 데이터배선을 형성하고, 상기 게이트 배선과 데이터배선의 교차점에 박막트랜지스터(Tr)를 형성한다.
자세하게, 상기 박막트랜지스터(Tr)는 상기 표시영역(a)에 대응된 상기 제 1 기판(110)상에 제 1 도전막을 형성한 뒤, 패터닝하여 게이트 전극(110)을 형성한 다. 여기서, 상기 제 1 도전막은 저 저항체의 도전물질로 Al, Mo, Cu 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 이후에, 상기 게이트 전극(111)을 포함하는 상기 제 1 기판 전면에 걸쳐 게이트 절연막(120)을 형성한다. 상기 게이트 절연막(120)은 화학기상증착법을 이용하여 형성된 실리콘 질화막 또는 실리콘 산화막일 수 있다. 상기 게이트 절연막(120)상에 비정질 실리콘막, 불순물이 도핑된 비정질 실리콘막 및 제 2 도전막을 순차적으로 적층한뒤, 패터닝하여 액티브층(112) 및 소스/드레인 전극(113a, 113b)을 형성할 수 있다. 여기서, 상기 제 2 도전막은 Mo, Cr, Al 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 이로써, 상기 제 1 기판(110)상에 상기 게이트 전극(111), 액티브층(112) 및 소스/드레인 전극(113a, 113b)을 구비하는 박막트랜지스터(Tr)을 형성할 수 있다.
이후에, 상기 박막트랜지스터(Tr)을 포함하는 제 1 기판(110) 전면에 걸쳐 제 1 보호막(130)을 형성한다. 상기 제 1 보호막(130)은 무기계 절연물질로서, 실리콘 질화막 또는 실리콘 산화막일 수 있다.
상기 제 1 보호막(130)상에 제 2 보호막(140)을 더 형성할 수 있다. 상기 제 2 보호막(140)은 유전율이 낮은 유기계 절연물질로 이루어질 수 있다. 더욱 바람직하게 상기 제 2 보호막(140)은 감광성 유기계 물질로 형성한다. 이를테면, 상기 감광성 유기계 물질은 벤조사이클로부텐(BCB) 또는 포토아크릴(Photo Acryl)일 수 있다.
도 3b를 참조하면, 상기 제 2 보호막(140)에 노광 및 현상 공정을 거쳐, 상기 액정마진 영역(b)에 대응된 영역에는 다수의 제 1 돌기부(105)를 형성하고, 상 기 표시영역(a)에 대응된 영역에는 상기 드레인 전극(113b)을 노출하기 위한 콘텍홀을 형성하기 위한 노출부(P)를 형성한다.
이로써, 상기 제 1 돌기부(105)는 상기 제 2 보호막(140)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 상기 제 2 보호막(140)의 두께와 동일하게 형성된다.
즉, 상기 제 2 보호막이 2. 5 내지 3 ㎛로 형성되는 바, 자연적으로, 상기 제 1 돌기부의 높이는 2. 5 내지 3 ㎛로 형성된다.
또한, 상기 제 1 돌기부(105)는 후술할 제 2 돌기부와 어슷하게 배치되도록 설계하여 형성하는 것이 바람직하다. 이는 상기 액정마진 영역(b)로 유입된 액정의 유동을 저지하여 상기 표시 영역(a)으로 액정이 다시 유입되는 것을 방지하기 위함이다. 그러므로, 상기 제 1 돌기부(105)와 상기 제 2 돌기부가 서로 접촉하여, 액정의 통로를 막으면, 상기 액정마진 영역(b)으로 과충진된 액정이 유입될 수 없기 때문이다.
도 3c를 참조하면, 상기 제 2 보호막(140)의 노출부를 통하여 노출된 제 1 보호막(130)을 식각한다. 이로써, 상기 드레인 전극(113b)이 노출된다. 이후에 상기 제 2 보호막(140)상에 투명 도전막을 형성한뒤, 패터닝하여 화소전극(150)을 형성한다. 상기 화소전극(150)은 ITO 또는 IZO로 이루어질 수 있다. 이후, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 화소전극(150)을 포함하는 표시영역의 제 1 기판(110) 전면에 걸쳐 배향막을 형성한다.
이후에, 상기 제 1 기판(110)의 비표시 영역(c)에 실 패턴(400)을 형성한 뒤, 상기 표시 영역(a)에 액정을 적하하여 액정층(300)을 형성한다.
여기서, 상기 실패턴은 UV(Ultraviolet)경화형 실란트로 형성하는 것이 바람직하다. 이는 액정적하방식에서는 후 공정인 실란트로 도포한 뒤 경화공정시 상기 제 1 기판에 이미 액정층이 형성되어 있어 상기 실패턴으로서 열경화형 실란트를 사용하게 되면 실란트가 가열되는 동안 흘러나와 액정이 오염될 수 있기 때문이다.
한편, 도 3d를 참조하면, 상기 컬러필터층(230) 및 블랙매트릭스층(225)가 형성된 제 2 기판(210)을 제공한다.
자세하게, 상기 제 2 기판(210) 상에 다수의 배선 및 박막트랜지스터의 형성 영역에서 광이 누설되는 것을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층(225)을 형성하고, 그 상에 적색, 녹색, 및 청색의 컬러필터층(230)을 형성한다. 이후에, 상기 컬러필터층(230) 및 상기 블랙매트릭스층(225) 상에 투명성 도전막을 증착하여 상부전극(240)을 형성한다.
상기 상부 전극(240)상에 유기 절연막을 증착한 뒤 패터닝하여, 상기 표시 영역의 블랙매트릭스층(225) 상에 대응된 영역에는 컬럼 스페이서(235)을 형성하고, 상기 액정마진 영역과 상기 표시 영역의 경계면에는 댐(245)을 형성하고, 상기 액정 마진 영역(b)에는 제 2 돌기부(255)를 형성한다.
이때, 상기 유기 절연막은 감광성 유기계 물질로 형성하고, 노광 및 현상 공정을 거쳐 상기 컬럼 스페이서(235), 댐(245) 및 제 2 돌기부(255)를 형성할 수 있다. 이로써, 상기 컬럼 스페이서(235), 댐(245) 및 제 2 돌기부(255)는 동일한 물질로 이루어지며, 동일한 높이를 가지게 된다.
이때, 상기 상부전극(240)상 또는 상기 컬럼 스페이서(235) 상에 제 2 배향 막을 더 형성할 수 있다.
도 3e를 참조하면, 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(210)을 합착한다. 이때, 상기 제 1 기판(110)상에 형성된 제 1 돌기부(105)와 상기 제 2 기판(210)에 형성된 제 2 돌기부(255)는 서로 어긋나게 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제 1 돌기부(105)는 상기 제 2 기판(200)과 일정 간격으로 떨어져 위치하고, 상기 제 2 돌기부(255)는 상기 제 1 기판(100)과 일정 간격으로 떨어져 위치한다. 이로써, 상기 제 1 돌기부(105)와 상기 제 2 돌기부(255)에 의해 액정의 통로가 막히지 않도록 한다.
여기서, 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(210)의 합착 공정은 상기 제 1 기판(110) 상에 대향되도록 상기 제 2 기판(210)을 위치시킨 후, 압력을 가하여 상기 두 기판을 합착한다.
이때, 상기 제 1 기판(110)상에 적하된 액정이 설정량보다 더 많은 양이 투입되면, 상기 두 기판을 합착하는 압력에 의해 초과된 액정양은 상기 액정마진 영역(b)으로 투입된다. 이때, 상기 제 1 돌기부(105)와 제 2 돌기부(255)에 의해 상기 액정마진 영역(b)으로 투입된 액정이 유동하는데 방해가 되어 상기 표시 영역(a)으로 다시 유입되는 것을 방지할 수 있다.
이후에, 상기 실패턴(400)에 UV를 조사하여, 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(210)을 완전하게 접착시킴으로써, 액정 표시 장치를 제조할 수 있다.
이로써, 상기 제 1 기판(110)과 제 2 기판(210)의 액정마진 영역에 대응되는 부분에 각각 돌기부를 형성하고, 이들을 서로 어긋나게 배치하여, 상기 액정마진 영역에 투입된 액정의 유동성을 방해하여 상기 표시 영역으로 다시 투입되는 것을 방지할 수 있다.
이로 인하여, 액정 적하 방식에 의하여 액정 표시 장치를 제조함에 있어, 과충진된 액정에 의해 중력 불량을 일으키는 점을 개선할 수 있다. 또한, 상기 액정 마진 영역에 투입된 과충진 된 액정이 상기 두 기판에 각각 형성된 돌기부들에 의해 상기 액정 마진 영역에 머무르게 하여, 상기 표시 영역으로 다시 투입되는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 상기 표시 영역내에 있는 액정이 오염되는 것을 방지할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 과충진된 액정에 의해 발생하는 중력 불량을 개선할 수 있는 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공한다.
또한, 상기 액정마진의 효과를 더욱 크게 가져갈 수 있어, 공정에 있어서 불량률을 더욱 감소시킬 수 있는 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공한다.
또한, 상기 액정마진 효과를 증대시키기 위한 돌기부들을 기존의 제 2 보호막 및 컬러 스페이서를 형성할 시에 동시에 형성함으로써, 별도의 공정을 추가하지 않으며 제조할 수 있는 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공한다.
또한, 상기 제 2 보호막을 형성함에 있어, 화질이 저하되는 것을 방지하며, 고 개구율을 가지는 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (22)

  1. 서로 일정간격으로 대향되게 배치하되, 표시영역, 비표시 영역 및 액정마진 영역으로 정의된 제 1 기판 및 제 2 기판;
    상기 액정마진 영역에 대응된 상기 제 1 기판의 내측면에 형성된 다수의 제 1 돌기부들;
    상기 액정마진 영역에 대응되는 상기 제 2 기판의 내측면에 형성된 다수의 제 2 돌기부들;
    상기 제 1 돌기부와 상기 제 2 돌기부의 외측에 위치하는 실패턴; 및
    상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 개재된 액정을 포함하는 액정 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 돌기부는 상기 각 제 2 돌기부들에 대해 어긋나게 배치되는 것을특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 각 제 2 돌기부는 상기 제 1 기판과 일정 간격을 두고 배치된 것을 특 징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 각 제 1 돌기부는 상기 제 2 기판과 일정 간격을 두고 배치된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 돌기부의 상부폭은 상기 제 1 돌기부들과 이웃하고 있는 상기 제 2 돌기부들의 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 돌기부의 상부폭은 상기 제 2 돌기부들과 이웃하고 있는 상기 제 1 돌기부들의 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 돌기부와 상기 제 2 돌기부는 서로 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 돌기부는 유기 절연계 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 돌기부는 감광성 유기계 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 돌기부는 벤조사이클로부텐(BCB) 또는 포토아크릴(Photo Acryl)로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판의 표시영역에 대응된 각 단위화소에 형성된 박막트랜지스터;
    상기 박막트랜지스터 상에 형성되되, 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출하는 콘텍홀을 구비하는 제 1 보호막;
    상기 제 1 보호막 상에 형성되되, 상기 콘텍홀을 노출하는 노출부를 구비하는 제 2 보호막; 및
    상기 노출부 및 콘텍홀을 통해 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결된 화소 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 보호막은 무기 절연막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 보호막은 감광성의 유기 절연물질로 이뤄진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 돌기부는 상기 제 2 보호막과 동일한 물질로 이뤄진 것을 특징으 로 하는 액정 표시 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 돌기부는 상기 제 2 보호막의 높이와 동일하게 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  16. 표시영역, 비표시 영역 및 액정마진 영역으로 정의된 제 1 기판을 제공하는 단계;
    상기 표시영역에 대응된 상기 제 1 기판상에 각 단위화소에 박막트랜지스터를 형성하는 단계;
    상기 박막트랜지스터를 포함하는 상기 제 1 기판 전면에 걸쳐 제 1 보호막을 형성하는 단계;
    상기 제 1 보호막 상에 제 2 보호막을 형성하는 단계;
    상기 액정마진 영역의 상기 제 2 보호막에 노광 및 현상 공정을 거쳐 다수의 제 1 돌기부를 형성하는 단계;
    상기 표시영역에는 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출하는 콘텍홀을 형성하는 단계; 및
    상기 제 2 보호막상에 상기 노출부 및 콘텍홀을 통한 상기 드레인 전극과 연 결된 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 제 2 보호막은 감광성 유기계 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 감광성 유기계 물질은 벤조사이클로부텐(BCB) 또는 포토아크릴(Photo Acryl)인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 액정마진 영역의 상기 제 2 보호막에 노광 및 현상 공정을 거쳐 다수의 제 1 돌기부를 형성하는 단계에서, 상기 제 2 보호막에 구비되는 노출부를 동시에 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제 16항에 있어서,
    상기 액정마진 영역에 대응된 영역에는 다수의 제 2 돌기부가 형성된 제 2 기판을 제공하고, 상기 제 1기판과 상기 제 2기판을 합착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    제 2 기판을 제공하는 단계;
    상기 표시영역에 대응된 영역에 컬러필터층 및 블랙매트릭스층을 형성하는 단계;
    상기 컬러필터층 및 블랙매트릭스층 상에 상부 전극을 형성하는 단계
    상기 상부 전극 상에 유기 절연막을 형성하는 단계;
    상기 유기 절연막에 노광 및 현상 공정을 거쳐 컬럼 스페이서, 댐 및 제 2 돌기부를 형성하는 단계를 포함하여 제조 하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 제 1 돌기부와 상기 제 2 돌기부는 서로 어긋나게 배치하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
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