KR20070071783A - Lcd and method of fabricating of the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이고,1 is an exploded perspective view schematically illustrating a configuration of a general liquid crystal display device;
도 2는 듀얼 구조의 컬럼 스페이서를 포함하는 종래에 따른 액정표시장치의 단면도이고,2 is a cross-sectional view of a conventional liquid crystal display including a column spacer having a dual structure;
도 3은 종래에 따른 듀얼구조 컬럼 스페이서의 배치예를 도시한 평면도이고,3 is a plan view showing a layout example of a conventional dual-structure column spacer,
도 4는 삼중구조의 컬럼 스페이서를 가지는 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 평면도이고,4 is a plan view schematically showing the configuration of a liquid crystal display according to the present invention having a triple column spacer;
도 5는 도 4의 Ⅳ-Ⅳ를 절단하여, 이를 참조로 구성한 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성을 도시한 단면도이고,5 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention, cut out from IV-IV of FIG.
도 6은 본발명에 따른 삼중구조 컬럼 스페이서의 배치예를 도시한 평면도이고,6 is a plan view showing an arrangement example of a triple column spacer according to the present invention;
도 7a 내지 도 7e는 도 4의 Ⅳ-Ⅳ를 절단하여, 본 발명의 공정순서에 따라 도시한 공정 단면도이고,7A to 7E are cross-sectional views illustrating the process sequence of the present invention by cutting IV-IV of FIG. 4,
도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 따른 컬러필터 기판의 제조공정을 도시한 공정을 도시한 공정 단면도이다.8A to 8C are cross-sectional views illustrating a process illustrating a manufacturing process of a color filter substrate according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명><Brief description of the main parts of the drawing>
100 : 기판 102 : 게이트 배선100: substrate 102: gate wiring
104 : 게이트 전극 108 : 액티브층 104: gate electrode 108: active layer
112 : 소스 전극 114 : 드레인 전극 112
116 : 데이터 배선 300a : 갭 컬럼 스페이서116:
300b : 제 1 눌림컬럼 스페이서 300c : 제 2 눌림컬럼 스페이서300b: first pressed
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 특히, 셀갭 유지 및 눌림에 의한 얼룩방지기능을 하는 삼중구조의 컬럼 스페이서(Tripod column spacer)를 포함하는 액정표시장치와 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device including a triple structure column spacer having a function of preventing staining by cell gap holding and pressing, and a manufacturing method thereof.
일반적으로, 액정표시장치는 합착된 두 기판 사이에 충진된 액정의 광학적 이방성과 복굴절 특성을 이용하여 화상을 표현하는 표시장치이다.In general, a liquid crystal display device is a display device that displays an image by using optical anisotropy and birefringence characteristics of a liquid crystal filled between two bonded substrates.
이하, 도 1을 참조하여 액정표시장치의 일반적인 구성을 설명한다.Hereinafter, a general configuration of a liquid crystal display device will be described with reference to FIG. 1.
도 1은 종래에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing a liquid crystal display according to the related art.
도시한 바와 같이, 일반적인 컬러 액정표시장치(11)는 서브 컬러필터(8)와 각 서브 컬러필터(8)사이에 구성된 블랙 매트릭스(6)를 포함하는 컬러필터(7)와, 상기 컬러필터(7)의 상부에 증착된 공통전극(18)이 형성된 컬러필터기판(5)과, 화 소영역(P)이 정의되고 화소영역에는 화소전극(17)과 스위칭 소자(T)가 구성되며, 화소영역(P)의 주변으로 어레이배선이 형성된 어레이기판(22)과, 컬러필터기판(5)과 어레이기판(22) 사이에는 액정(14)이 충진되어 있다.As shown in the drawing, a general color
상기 어레이기판(22)에는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(T)가 매트릭스형태(matrix type)로 위치하고, 이러한 다수의 박막트랜지스터(T)를 교차하여 지나가는 게이트 배선(13)과 데이터 배선(15)이 형성된다.In the
이때, 상기 화소영역(P)은 상기 게이트 배선(13)과 데이터 배선(15)이 교차하여 정의되는 영역이며, 상기 화소영역(P)상에는 전술한 바와 같이 투명한 화소전극(17)이 형성된다.In this case, the pixel area P is an area defined by the
상기 화소전극(17)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide : ITO)와 같이 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명 도전성금속을 사용한다. The
전술한 바와 같이 구성된 컬러필터기판(5)과 어레이기판(22)을 액정층(14)을 사이에 두고 합착하는 공정을 거쳐 액정패널을 완성하게 되며, 액정층은 상기 컬러필터기판(5)과 어레이기판(22) 사이에 위치하고 표면이 러빙처리된 배향막에 의해 초기 배열된다.The liquid crystal panel is completed by bonding the
전술한 구성에서, 상기 화소 전극(17)과 공통 전극(18) 사이에 전압을 인가하게 되면 세로 방향으로 전기장이 발생하게 되며, 이 전기장에 의해 상기 액정 분자(14)를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현할 수 있게 된다.In the above-described configuration, when a voltage is applied between the
전술한 바와 같은 구성에서 도시하지는 않았지만, 상기 어레이기판(22)과 컬 러필터기판(5)의 사이에는 두 기판 사이의 갭(gap)을 유지하기 위해 스페이서(spacer)를 형성하게 된다.Although not shown in the above-described configuration, a spacer is formed between the
전술한 바와 같이 구성된 액정패널은 외부로부터 눌림과 같은 외력이 가해질 경우 빛샘불량이 발생하게 된다.In the liquid crystal panel configured as described above, light leakage occurs when an external force such as pressing is applied from the outside.
이러한 빛샘불량은 외력에 의해 상기 어레이기판과 컬러필터 기판 간에 미끄러짐이 발생하여 액정패널의 휨이 발생하게 되는데서 그 원인이 있다.Such light leakage is caused by the occurrence of slippage between the array substrate and the color filter substrate due to an external force, causing the liquid crystal panel to be warped.
즉, 액정패널의 휨 방향으로 어레이기판과 컬러필터기판의 러빙방향이 평행이 되지 않게 되고 이로 인해, 기판 표면에 인접한 액정이 휜방향으로 평행하게 배열하게 되어 전체적으로 초기상태와 다른 배열을 하게 된다.That is, the rubbing directions of the array substrate and the color filter substrate are not parallel to each other in the bending direction of the liquid crystal panel. As a result, the liquid crystals adjacent to the substrate surface are arranged in parallel in the X direction, so that the overall arrangement is different from the initial state.
이와 같은 경우에는, 액정의 배열이 초기 블랙상태를 유지하지 못하게 되어 액정층을 통과한 빛이 정상부위와 다른 위상차(retardation)를 겪으며 회전하게 되어 빛샘이 나타나게 된다.In such a case, the arrangement of the liquid crystals does not maintain the initial black state, and the light passing through the liquid crystal layer rotates while undergoing a retardation different from that of the normal portion, resulting in light leakage.
따라서, 이러한 불량을 해결하기 위한 방법으로 듀얼 컬럼 스페이서 구조가 도입되었다.Therefore, a dual column spacer structure has been introduced as a method for solving such defects.
즉, 기둥형상의 컬럼 스페이서를 구성할 경우, 어레이기판과 컬러필터기판의 갭(gap)을 유지하는 기능을 하는 제 1 컬럼 스페이서와, 외력에 의한 빛샘불량 방지를 위한 제 2 컬럼 스페이서가 구성된 소위 듀얼 구조의 컬럼 스페이서(Dual Column Spacer)를 형성하는 구성이 제안되고 있다.That is, when the columnar column spacer is configured, a so-called first column spacer having a function of maintaining a gap between the array substrate and the color filter substrate, and a second column spacer for preventing light leakage due to external force are formed. A structure for forming a dual column spacer (Dual Column Spacer) has been proposed.
이에 대해 이하, 도 2를 참조하여 설명한다.This will be described below with reference to FIG. 2.
도 2는 종래에 따른 액정표시장치의 구성을 도시한 확대 단면도이다.2 is an enlarged cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal display according to the related art.
도시한 바와 같이, 액정표시장치(LCD)는 어레이기판(B1)과 컬러필터 기판(B2)으로 구성된다.As shown, the liquid crystal display (LCD) is composed of an array substrate (B1) and a color filter substrate (B2).
상기 어레이기판(B1)은 투명한 절연기판(22)에 박막트랜지스터(T)및 이에 연결된 어레이배선(13,15)이 구성된다, The array substrate B1 includes a thin film transistor T and
이를 상세히 설명하면, 투명한 제1기판(22)상에 스위칭 영역(S)을 포함하는 화소 영역(P)과 스토리지 영역(미도시)이 구성되고, 상기 스위칭 영역(S)에는 게이트 전극(32)과 액티브층(34)과 소스 전극(36)과 드레인 전극(38)으로 구성된 박막트랜지스터(T)가 위치하고, 상기 화소 영역(P)에는 상기 드레인 전극과 접촉하는 투명한 화소 전극(17)이 위치한다.In detail, the pixel region P including the switching region S and the storage region (not shown) are formed on the transparent
상기 화소 영역(P)의 일 측과 타 측에는, 상기 박막트랜지스터(T)의 게이트 전극(32)과 접촉하는 게이트 배선(13)과, 상기 소스 전극(36)과 접촉하는 데이터 배선(15)이 위치한다.On one side and the other side of the pixel region P, a
전술한 바와 같이 구성된 어레이기판(B1)과 이격하여 컬러필터 기판이 구성되고, 상기 컬러필터 기판(B2)은 투명한 제 2 절연기판(5)과, 컬러 필터 및 블랙매트릭스(7a,7b)를 포함한다.The color filter substrate is spaced apart from the array substrate B1 configured as described above, and the color filter substrate B2 includes a transparent second
이에 대해 상세히 설명하면, 상기 투명한 제 1 기판(22)과 액정층(미도시)을 사이에 두고 이격된 상기 투명한 제 2 기판(5)의 마주보는 일면에는 상기 박막트랜지스터(T)와 게이트 배선 및 데이터 배선(13, 15)에 대응하여 블랙매트릭스(6)가 구성되고, 상기 화소 영역(P)에 대응하는 면에는 컬러필터(7a,7b)가 구성된다.In detail, the thin film transistor T and the gate wiring may be disposed on an opposite surface of the transparent
상기 컬러필터는 적,녹,청 컬러필터(7a,7b, 미도시)를 순차 사용하며, 각 화 소(P)에 대응하여 순차 구성하거나, 세로 방향으로 이웃한 화소(P)에 동일한 컬러필터를 구성하는 스트라이프 형상(stripe type)으로 구성할 수도 있다.The color filter sequentially uses red, green, and blue color filters (7a, 7b, not shown), and sequentially configures corresponding to each pixel (P), or the same color filter for pixels P adjacent to each other in the vertical direction. It may be configured as a stripe shape (stripe type) constituting a.
상기 컬러필터(7a,7b)와 블랙매트릭스(6)가 구성된 기판(22)의 전면에는 투명한 공통전극(18)이 구성된다.A transparent
특히, 상기 블랙매트릭스 및 컬러필터(6)(7a,7b)의 하부에는 듀얼 구조의 컬럼 스페이서(20a,20b)가 구성된다. Particularly, the
이때, 상기 듀얼구조의 컬럼 스페이서(20a,20b)중 제 1 컬럼 스페이서(20a)는 두 기판(5,22)의 갭(gap)을 유지하는 기능을 해야 하고, 상기 제 2 컬럼 스페이서(20b)는 기판(22)과 소정의 갭(G1)을 두고 위치하도록 구성된다.At this time, the
이와 같이 하면, 상기 제 1 컬럼 스페이서(20a)는 어레이기판(B1)과 컬러필터 기판(B2)사이의 갭을 유지하는 기능을 하는 반면, 상기 제 2 컬럼 스페이서(20b)는 외부의 압력으로 액정패널이 눌렸을 때, 이에 대한 하중을 견디는 역할을 하게 되어, 액정의 왜곡을 최소화 함으로써, 얼룩을 방지하는 기능을 하게 된다.In this way, the
이때, 상기 제 1 컬럼 스페이서(20a)와 제 2 컬럼 스페이서(20b)의 분포 형태를 이하, 도면을 참조하여 설명한다.At this time, the distribution form of the
도 3은 종래에 따른 듀얼구조 컬럼 스페이서의 배치예를 도시한 평면도이다.3 is a plan view illustrating a layout example of a conventional dual structure column spacer.
도시한 바와 같이, 기판(5) 상에 다수의 화소(P)가 정의되고, 각 화소(P)에 대응하여 컬러필터(R,G,B)가 배치된다.As illustrated, a plurality of pixels P are defined on the
이때, 적,녹,청 컬러필터(R,G,B)는 세로방향으로 이웃한 화소(P)에 동일한 컬러필터가 형성되도록 스트라이프 형상으로 구성하고, 상기 다수의 화소(P)에 눌 림 컬럼 스페이서(20b)와 갭 컬럼 스페이서(20a)를 균일하게 배치한다.In this case, the red, green, and blue color filters R, G, and B are formed in a stripe shape such that the same color filter is formed in the pixels P adjacent to each other in the vertical direction, and the columns are pressed by the plurality of pixels P. The
일반적으로, 상기 갭 컬럼 스페이서(20a)에 비해 눌림 컬럼 스페이서(20b)의가 밀도가 더 높게 구성되며 일예로 도 3의 예와 같이 배치할 수 있다.In general, the pressed
즉, 눌림 컬럼 스페이서(20b)를 가로방향으로 1/3 화소마다, 세로방향으로는 1화소 마다 구성하고, 상기 갭 컬럼 스페이서(20a)는 가로방향으로 1/3화소 마다, 세로 방향으로 1/5화소마다 구성한다.That is, the pressed
전술한 일정한 배치를 따르면서, 상기 눌림 컬럼 스페이서(20b)와 갭 컬럼 스페이서(20a)가 함께 구성된 화소(P)간을 선(dash line)으로 연결한 경우, 마름모 형상이 되도록 하는 규칙적인 배열을 하고 있다.According to the above-described constant arrangement, when the pressed
위의 배치는 다양하게 변형될 수 있으며, 종래의 구성에서 알 수 있는 바와 같이, 눌림 컬럼 스페이서(20a)의 밀도를 높게 함으로써, 액정의 유동을 방지하고 특히, 외부로부터 압력을 가했을 경우 이러한 외력에 대한 저항성분으로 작용하도록 하여 얼룩을 방지할 수 있도록 하였다. The above arrangement can be modified in various ways, as can be seen in the conventional configuration, by increasing the density of the pressed column spacer (20a), to prevent the flow of the liquid crystal, in particular, when the external pressure is applied to such external force It acts as a resistance component to prevent stains.
그러나, 전술한 바와 같은 구성에도 불구하고, 외부의 하중이 많아 질 경우 , 상기 눌림 컬럼 스페이서(20b)가 부분적으로 파괴되거나, 컬러필터 층(R,G,B)을 파고드는 문제가 발생하게 되고, 이로 인해 또 다른 형태의 얼룩(도장 얼룩)이 발생하는 문제가 있다.However, despite the above-described configuration, when the external load increases, the pressed
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 목적으로 제안된 것이다.The present invention has been proposed for the purpose of solving the above problem.
이를 위해 본 발명은, 상기 갭 스페이서와 동일한 밀도로 제 2 눌림 컬럼 스페이서를 더욱 구성하는 것을 특징으로 하며, 이를 통해 외부로부터 가해지는 더큰 하중을 견딜수 있도록 하여 얼룩불량을 방지하는 것을 목적으로 한다.To this end, the present invention is characterized by further comprising a second pressed column spacer with the same density as the gap spacer, it is intended to withstand the greater load applied from the outside through this purpose to prevent staining.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는 다수의 화소가 정의된 제 1 기판과 제 2 기판과; 상기 제 1 기판의 일면에 구성되고, 화소의 일 측과 타 측에 위치하여 교차하는 게이트 배선과 데이터 배선과; 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차지점에 위치한 박막트랜지스터와; 상기 화소에 위치하는 투명한 화소 전극과; 상기 제 2 기판의 일면에 구성되고, 상기 화소 마다 개구된 블랙매트릭스와; 상기 화소마다 구성되는 컬러필터와; 상기 컬러필터의 상부에 위치하고, 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이의 갭을 유지하기 위한 갭 컬럼스페이(gap column spacer)와, 상기 제 1 기판과는 소정간격 이격되어 위치하고 외력으로부터 저항성분으로 작용하는 제 1 눌림 컬럼 스페이서와, 제 2 눌림 컬럼 스페이서를 포함한다.According to an aspect of the present invention, a liquid crystal display device includes: a first substrate and a second substrate on which a plurality of pixels are defined; A gate line and a data line formed on one surface of the first substrate and positioned to cross one side and the other side of the pixel; A thin film transistor positioned at an intersection point of the gate line and the data line; A transparent pixel electrode positioned at the pixel; A black matrix formed on one surface of the second substrate and opened for each pixel; A color filter configured for each pixel; Located on the color filter, the gap column spacer (gap column spacer) for maintaining the gap between the first substrate and the second substrate, and is spaced apart from the first substrate by a predetermined distance acts as a resistance component from an external force And a first pressed column spacer and a second pressed column spacer.
상기 제 1 눌림 컬럼 스페이서의 밀도는 상기 갭 컬럼 스페이서 및 제 2 눌림컬럼 스페이서의 밀도보다 큰 것을 특징으로 한다.The density of the first pressed column spacer is greater than that of the gap column spacer and the second pressed column spacer.
상기 제 2 눌림 컬럼 스페이서는 상기 갭 컬럼 스페이서와 동일한 밀도로 구성되는것을 특징으로 한다.The second pressed column spacer may be configured to have the same density as the gap column spacer.
상기 갭 컬럼 스페이서 상기 제 2 눌림 컬럼 스페이서는 상기 제 1 눌림 컬 럼 스페이서와 근접하여 구성하며 이러한 경우, 상기 갭 컬럼 스페이서의 양측에 제 1 눌림 컬럼 스페이서와 제 2 눌림 컬럼 스페이서가 위치한 것을 특징으로한다.The gap column spacer The second pressed column spacer is configured to be close to the first pressed column spacer. In this case, the first pressed column spacer and the second pressed column spacer are positioned on both sides of the gap column spacer. .
상기 갭 컬럼 스페이서와 제 1 및 제 2 눌림 컬럼 스페이서가 함께 구성되는 배치는, 액정패널의 전면에 대해 다수의 마름모꼴 배치가 되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.The arrangement in which the gap column spacer and the first and second pressed column spacers are configured together may be configured to have a plurality of rhombic arrangements with respect to the entire surface of the liquid crystal panel.
본 발명에 따른 액정표시장치 제조방법은 제 1 기판과 제 2 기판을 준비하는 단계와; 상기 제 1 기판과 제 2 기판에 다수의 화소를 정의하는 단계와; 상기 제 1 기판의 일면에 형성되고, 상기 화소의 일 측과 타 측에 위치하여 교차하는 게이트 배선과 데이터 배선을 형성하는 단계와; 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차지점에 위치한 박막트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 화소에 투명한 화소 전극을 형성하는 단계와; 상기 제 2 기판의 일면에 상기 화소 마다 개구된 블랙매트릭스를 형성하는 단계와; 상기 화소마다 컬러필터를 형성하는 단계와; 상기 컬러필터의 하부 위치하고, 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이의 갭을 유지하기 위한 갭 컬럼스페이(gap column spacer)와, 상기 제 1 기판과는 소정간격 이격되어 위치하고 외력으로부터 저항성분으로 작용하는 제 1 눌림 컬럼 스페이서와, 제 2 눌림 컬럼 스페이서를 형성하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising: preparing a first substrate and a second substrate; Defining a plurality of pixels on the first substrate and the second substrate; Forming gate lines and data lines formed on one surface of the first substrate and positioned to cross one side and the other side of the pixel; Forming a thin film transistor positioned at an intersection point of the gate line and the data line; Forming a transparent pixel electrode on the pixel; Forming a black matrix opening for each pixel on one surface of the second substrate; Forming a color filter for each pixel; Located below the color filter, a gap column spacer for maintaining a gap between the first substrate and the second substrate, and is spaced apart from the first substrate by a predetermined distance to act as a resistance component from an external force. Forming a first pressed column spacer and a second pressed column spacer.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
-- 실시예 --Example
본 발명의 특징은, 종래의 이중구조의 컬럼 스페이서 형태에, 눌림 컬럼 스페이서를 더욱 추가하여 구성하는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that a pressed column spacer is further added to the conventional double columnar spacer form.
도 4는 삼중 구조의 컬럼 스페이서를 포함하는 본 발명에 따른 액정표시장치의개략적인 구성을 확대 도시한 평면도이다.4 is an enlarged plan view illustrating a schematic configuration of a liquid crystal display according to the present invention including a column spacer having a triple structure.
도시한 바와 같이, 기판(100)상에 다수의 화소(P)를 정의하고, 화소(P)의 일 측에 게이트 배선(102)을 구성하고, 이에 교차하는 화소(P)의 타 측에 데이터 배선(116)을 구성한다.As illustrated, a plurality of pixels P are defined on the
상기 화소(P)에는 투명한 화소 전극(122)을 구성한다.The pixel P forms a
상기 게이트 배선(102)과 데이터 배선(116)의 교차지점에는 게이트 전극(104)과, 게이트 전극(104)의 상부의 액티브층(108)과, 액티브층(108)상부의 소스 및 드레인 전극(112,114)을 포함하는 박막트랜지스터(T)를 구성한다.At the intersection of the
이때, 상기 게이트 전극(104)은 상기 게이트 배선(102)과 접촉하고, 상기 소스 전극(112)은 상기 데이터 배선(116)과 접촉하고, 상기 드레인 전극(114)은 상기 화소 전극(122)과 접촉하도록 구성한다.In this case, the
전술한 바와 같이 구성된 어레이기판(100)의 각 화소(P)에 대응하여 컬러필터(R,G,B)를 구성하게 되는데, 상기 컬러필터(R,G,B)의 하부에는 갭 컬럼 스페이서(300a)와 제 1 눌림 컬럼 스페이서(300b)와 제 2 눌림 컬럼 스페이서(300c)를 구성하는 것을 특징으로 한다.The color filters R, G, and B are configured to correspond to the pixels P of the
이때, 상기 제 1 및 제 2 눌림 컬럼 스페이서(300b,300c)는 어레이기판(100) 의 게이트 배선(102)에 대응하여 위치하게 되고, 상기 갭 컬럼 스페이서(300a)는 어레이 기판(100)의 박막트랜지스터(T)에 대응하여 구성되며, 해상도에 따라 상기 갭 컬럼 스페이서(300a)와 상기 제 1 및 제 2 눌림 컬럼 스페이서(300b,300c)는 단일한 화소(P)에 위치할 수 도 있고 도시한 바와 같이, 이웃한 화소(P)간 나누어 위치할 수 도 있다.In this case, the first and second pressed
이하, 전술한 평면도를 포함하는 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성을 설명한다.Hereinafter, the configuration of the liquid crystal display device according to the present invention including the above plan view will be described.
도 5는 도 4의 Ⅳ-Ⅳ를 따라 절단한 후, 이를 참조로 도시한 액정표시장치의 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view of the liquid crystal display shown in FIG. 4 after cutting along line IV-IV of FIG. 4.
도시한 바와 같이, 액정표시장치(LCD)는 어레이기판(B1)과 컬러필터 기판(B2)으로 구성한다.As shown, the liquid crystal display (LCD) includes an array substrate B1 and a color filter substrate B2.
상기 어레이기판(B1)은 투명한 절연기판(100)에 박막트랜지스터(T)및 이에 연결된 어레이배선(102,116)이 구성된다, The array substrate B1 includes a thin film transistor T and array wirings 102 and 116 connected thereto on the transparent insulating
이를 상세히 설명하면, 상기 투명한 기판(100)상에 스위칭 영역(S)을 포함하는 화소 영역(P)과 스토리지 영역(미도시)이 구성되고, 상기 스위칭 영역(S)에는 게이트 전극(104)과 액티브층(108)과 소스 전극(112)과 드레인 전극(114)으로 구성된 박막트랜지스터(T)가 위치하고, 상기 화소 영역(P)에는 상기 드레인 전극(114)과 접촉하는 투명한 화소 전극(122)이 위치한다.In detail, a pixel region P and a storage region (not shown) including a switching region S are formed on the
상기 화소 영역(P)의 일 측과 타 측에는, 상기 박막트랜지스터(T)의 게이트 전극(104)과 접촉하는 게이트 배선(102)과, 상기 소스 전극(112)과 접촉하는 데이 터 배선(116)이 위치한다.On one side and the other side of the pixel region P, a
전술한 바와 같이 구성된 어레이기판(B1)과 이격하여 컬러필터 기판(B2)이 구성되고, 상기 컬러필터 기판(B2)은 투명한 제 2 절연기판(200)과, 블랙매트릭스와 컬러필터(202,204a,204b)를 포함한다.The color filter substrate B2 is spaced apart from the array substrate B1 configured as described above, and the color filter substrate B2 includes a transparent second
이에 대해 상세히 설명하면, 상기 투명한 제 1 기판(100)과 액정층(미도시)을 사이에 두고 이격된 상기 투명한 제 2 기판(200)의 마주보는 일면에는 상기 박막트랜지스터(T)와 게이트 배선 및 데이터 배선(102,116)에 대응하여 블랙매트릭스(202)를 구성하고, 상기 화소(P)에 대응하는 면에는 컬러필터(202a,202b)를 구성한다.In detail, the thin film transistor T and the gate wiring may be disposed on an opposite surface of the transparent
상기 컬러필터는 적,녹,청 컬러필터(202a,202b, 미도시)를 순차 사용하며, 각 화소(P)에 대응하여 순차 구성하거나, 세로 방향으로 이웃한 화소(P)에 동일한 컬러필터(204a,204b)를 구성하는 스트라이프(stripe)형상으로 구성할 수도 있다.The color filter sequentially uses red, green, and blue color filters 202a, 202b, and not shown, and sequentially configures corresponding to each pixel P, or has the same color filter for the pixels P adjacent to each other in the vertical direction. It may also be configured in a stripe shape constituting the 204a, 204b.
상기 컬러필터(204a,204b)와 블랙매트릭스(202)가 구성된 기판(200)의 전면에는 투명한 공통전극(206)을 구성한다.A transparent
특히, 상기 블랙매트릭스 및 컬러필터(202)(204a,204b)의 하부에는 삼중 구조의 컬럼 스페이서(300a,300b,300c)를 구성한다. In particular,
이때, 상기 삼중구조의 컬럼 스페이서(300a,300b,300c)중 제 1 컬럼 스페이서(300a, 이하 "갭 컬럼 스페이서"라 칭함)는 두 기판(100,200)의 갭(gap)을 유지하는 기능을 해야 하고, 상기 제 2 및 제 2 컬럼 스페이서(300b,300c)(이하, 제 1 눌림컬럼 스페이서, 제 2 눌림컬럼 스페이서"라 칭함)는 상기 제 1 기판(100)과 소 정의 갭(G1)을 두고 위치하도록 구성된다. At this time, the first column spacer 300a (hereinafter, referred to as a “gap column spacer”) of the
이때, 상기 제 1 및 제 2 눌림 컬럼스페이서(300b,300c)와, 제 1 기판(100)과의 이격공간(G1)은, 도시한 바와 같이, 어레이 기판의 단차를 이용할 수 있다.In this case, the spaced space G1 between the first and second pressed
이와 같은 경우, 상기 컬러필터 기판을 제작하는 공정에서, 상기 갭 컬럼스페이서(300a)와, 상기 제 1 및 제 2 눌림 컬럼스페이서(300b,300c)의 길이를 다르게 하기 위해 별도의 마스크 공정을 진행할 필요가 없다.In this case, in the process of manufacturing the color filter substrate, it is necessary to perform a separate mask process to different the length of the
앞서 언급한 바와 같이, 해상도에 따라 상기 갭 컬럼 스페이서(300a)와 상기 제 1 및 제 2 눌림 컬럼 스페이서(300b,300c)는 단일한 화소(P)에 위치할 수 도 있고 도시한 바와 같이, 이웃한 화소(P)간 나누어 위치할 수 도 있으며, 이하 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 컬럼 스페이서의 대략적인 배치 형태를 알아 본다.As mentioned above, depending on the resolution, the
도 5는 본 발명에 따른 삼중구조 컬럼 스페이서의 배치 예를 도시한 평면도이다.5 is a plan view showing an arrangement example of a triple column spacer according to the present invention.
도시한 바와 같이, 기판(200) 상에 다수의 화소(P)를 정의하고, 각 화소(P)에 대응하여 컬러필터(R,G,B)를 배치한다.As illustrated, a plurality of pixels P are defined on the
이때, 적,녹,청 컬러필터(R,G,B)는 세로방향으로 이웃한 화소 영역에 동일한 컬러필터가 형성되도록 스트라이프 형상으로 구성하고, 상기 다수의 화소(P)에 갭 컬럼 스페이서(300a)와 제 1 및 제 2 눌림 컬럼 스페이서(300b,300c)를 균일하게 배치한다.In this case, the red, green, and blue color filters R, G, and B are formed in a stripe shape so that the same color filter is formed in a pixel area adjacent to each other in the vertical direction, and the
도시한 바와 같이, 상기 갭 컬럼 스페이서(300a)에 비해 제 1 눌림 컬럼 스페이서(300b)의가 밀도가 더 높으며, 제 2 눌림 컬럼 스페이서(300b)는 상기 갭 컬 럼 스페이서(300a)와 동일한 밀도로 형성하는 것을 특징으로 한다.As shown, the density of the first pressed
또한, 상기 갭 컬럼 스페이서(300a)와 상기 제 1 눌림 컬럼 스페이서(300b)와 제 2 눌림 컬럼 스페이서(300b)의 배치는 도시한 바와 같이, 제 1ㅇ눌림 컬럼 스페이서(300b)를 가로방향으로 1/3 화소마다, 세로방향으로는 1화소 마다 구성하고, 상기 갭 컬럼 스페이서와 제 2 눌림 컬럼 스페이서(300c.300a)는 가로방향으로 1/3화소마다, 세로 방향으로 1/5화소마다 구성한다. 이때, 상기 갭 컬럼 스페이서(300a)의 양측으로 제 1 제 1 및 제 2 눌림 컬럼 스페이서(300b,300c)가 위치하도록 구성한다. In addition, the arrangement of the
전술한 일정한 배치를 따르면서, 상기 제 1 및 제 2 눌림 컬럼 스페이서(300b,300c)와 갭 컬럼 스페이서(300a)가 함께 구성된 화소(P)간을 선(dash line)으로 연결한 경우, 바람직하게는 마름모꼴 배치로 구성한다.According to the above-described constant arrangement, when the first and second pressed
그러나, 위의 배치는 패널의 크기및 해상도에 따라 다양하게 변형될 수 있다.However, the above arrangement can be variously modified according to the size and resolution of the panel.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 기존의 눌림 컬럼 스페이서에 이러한 기능을 하는 눌림 컬럼 스페이서를 더욱 추가함으로써, 외력에 의한 저항성분을 더욱 추가하여 종래에 비해 큰 하중을 견딜 수 있다.As described above, the liquid crystal display according to the present invention can withstand larger loads by adding an additional resistive component due to an external force by further adding a pressed column spacer having such a function to the existing pressed column spacer.
따라서, 눌림 컬럼 스페이서의 파괴 또는, 눌림 컬럼 스페이서가 컬러필터 레진을 파고들면서 나타나는 얼룩을 방지할 수 있다.Therefore, it is possible to prevent breakage of the pressed column spacers or stains that appear while the pressed column spacers penetrate the color filter resin.
이하, 공정도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to the process drawings.
도 7a 내지 도 7e는 도 4의 Ⅳ-Ⅳ를 따라 절단하여 본 발명의 공정순서에 따라 도시한 공정 단면도이다.7A to 7E are cross-sectional views taken along the line IV-IV of FIG. 4 and according to the process sequence of the present invention.
도 7a에 도시한 바와 같이, 기판(100)상에 스위칭 영역(S)과 화소(P)를 정의하고, 상기 스위칭 영역(S)에 게이트 전극(104)과, 상기 게이트 전극(104)과 접촉하면서 상기 화소(P)의 일 측으로 연장된 게이트 배선(102)을 형성한다.As shown in FIG. 7A, the switching region S and the pixel P are defined on the
이때, 상기 게이트 배선(102)과 게이트 전극(104)은 알루미늄(Al), 알루미늄합금(AlNd), 크롬(Cr), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo),티타늄(Ti)등을 포함하는 도전성 금속그룹 중 선택된 하나 또는 하나 이상을 증착하고 패턴하여 형성한다. In this case, the
다음으로, 상기 게이트 배선(102)과 게이트 전극(104)이 형성된 기판(100)의 전면에 산화 실리콘(SiO2), 질화 실리콘(SiNX)등의 무기 절연물질과 경우에 따라서는 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(Acryl)계 수지(resin)와 같은 유기절연물질을 증착하여, 게이트 절연막(106)을 형성한다.Next, an inorganic insulating material such as silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (SiN X ), or the like in some cases, benzocyclobutene on the entire surface of the
도 7b에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 절연막(106)이 형성된 기판(100)의 전면에 순수 비정질 실리콘(a-Si:H)과 불순물 비정질 실리콘(n+ a-Si:H)을 증착하고 패턴하여, 상기 게이트 전극(104)에 대응하는 게이트 절연막(110)의 상부에 액티브층(108)과 오믹 콘택층(110)을 형성한다.As shown in FIG. 7B, pure amorphous silicon (a-Si: H) and impurity amorphous silicon (n + a-Si: H) are deposited and patterned on the entire surface of the
도 7c에 도시한 바와 같이, 상기 오믹 콘택층(110)이 형성된 기판(100)의 전면에 앞서 언급한 도전성 금속을 증착하고 패턴하여, 상기 오믹 콘택층(110)의 상부에서 이격된 소스 전극(112)과 드레인 전극(114)과, 상기 소스 전극(112)과 접촉 하면서 상기 게이트 배선(102)과 교차하는 데이터 배선(116)을 형성한다. As illustrated in FIG. 7C, the aforementioned conductive metal is deposited and patterned on the entire surface of the
도 7d에 도시한 바와 같이, 상기 소스 및 드레인 전극(112,114)과 데이터 배선(116)이 형성된 기판(100)의 전면에 질화 실리콘(SiNX)과 산화 실리콘(SiO2)을 포함하는 무기절연물질 과 경우에 따라서는, 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(Acryl)계 수지(resin)와 같은 유기절연물질을 증착하여, 보호막(118)을 형성한다.As shown in FIG. 7D, an inorganic insulating material including silicon nitride (SiN X ) and silicon oxide (SiO 2 ) is formed on the entire surface of the
다음으로, 상기 보호막(118)을 패턴하여 상기 드레인 전극(114)의 일부를 노출하는 드레인 콘택홀(120)을 형성한다.Next, the
도 7e에 도시한 바와 같이, 상기 보호막(118)이 형성된 기판(100)의 전면에 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함하는 투명한 도전성 금속그룹 중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여, 상기 드레인 전극(114)과 접촉하면서 상기 화소 영역(P)에 위치한 화소 전극(122)을 형성한다.As shown in FIG. 7E, one selected from the group of transparent conductive metals including indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO) is formed on the entire surface of the
전술한 바와 같은 공정으로 본 발명에 따른 어레이기판을 제작할 수 있으며, 이러한 어레이기판과 합착되는 컬러필터 기판의 제조공정을 이하, 공정도면을 참조하여 설명한다.An array substrate according to the present invention can be manufactured by the above-described process, and a manufacturing process of the color filter substrate bonded to the array substrate will be described below with reference to the process drawings.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 따른 컬러필터 기판의 제조방법을 공정순서에 따라 도시한 공정 단면도이다.8A to 8C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a color filter substrate according to the present invention, in accordance with a process sequence.
도 8a에 도시한 바와 같이, 기판(200)상에 다수의 화소(P)를 정의하고, 상기 화소(P)가 정의된 기판(200)의 일면에 크롬(Cr)과 크롬옥사이드(CrOx)와 같은 불투명한 물질을 증착하고 패턴하여, 상기 화소(P)에 대응하여 개구부가 형성된 블랙매 트릭스(202)를 형성한다.As shown in FIG. 8A, a plurality of pixels P are defined on the
다음으로, 상기 화소마다 적,녹,청색을 나타내는 컬러필터(204a,204b,미도시)를 형성한다.Next,
도 8b에 도시한 바와 같이, 상기 블랙매트릭스 및 컬러필터(202,204a,204b)가 형성된 기판(200)의 전면에 앞서 언급한 유기절연물질 그룹 중 선택된 하나를 도포하여 평탄화막(205)을 형성한다.As shown in FIG. 8B, the
다음으로, 상기 평탄화막의 상부에 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드를 포함하는 투명한 도전성 금속 그룹 중 선택된 하나를 증착하여 공통 전극(206)을 형성한다.Next, a
도 8c에 도시한 바와 같이, 상기 공통 전극(206)이 형성된 기판(200)의 전면에 폴리머수지(polymer resin) 또는 감광성 폴리머 수지를 도포하고 패턴하여, 두 기판 사이에 맞닿아 두 기판 간 갭을 유지하는 갭 컬럼 스페이서(300a)와, 외력에 의한 저항성분으로 작용하는 제 2 눌림 컬럼 스페이서(300b)와 제 2 눌림 컬럼 스페이서(300c)를 형성한다.As shown in FIG. 8C, a polymer resin or a photosensitive polymer resin is coated and patterned on the entire surface of the
이때, 상기 제 1 눌림 컬럼 스페이서(300b)의 밀도는 상기 갭 컬럼 스페이서(300a)의 밀도보다 크며, 상기 제 2 눌림 컬럼 스페이서(300c)는 상기 갭 컬럼 스페이서(300a)의 밀도와 동일한 밀도로 형성한다.In this case, the density of the first pressed
상기 제 1 눌림 컬럼 스페이서(300b)는 균일한 분포로 구성되며, 이러한 구성에서 일정하게 배치한다.The first pressed
이때, 상기 제 1 눌림 컬럼 스페이서(300b)와 근접하게 상기 제 2 눌림 컬럼 스페이서(300c)와 갭 컬럼 스페이서(300a)를 구성하며, 이와 같이 3개의 컬럼 스페이서가 동시에 구성하는 경우는, 액정패널의 전면에 대해 다수의 마른모꼴 배치가 되도록 고르게 배치하는 것을 특징으로 한다.At this time, the second pressed
이상으로, 본 발명에 따른 삼중구조의 컬럼 스페이서를 포함하는 액정표시장치를 제작할 수 있다.As described above, the liquid crystal display device including the column spacer of the triple structure according to the present invention can be manufactured.
따라서, 본 발명에 따른 삼중구조의 유기전계 발광소자는, 갭을 유지하는 제 갭 컬럼 스페이서와, 외력으로부터 이에 대한 저항성분으로 작용하는 제 1 눌림 컬럼 스페이서와 제 2 눌림 컬럼 스페이서를 포함한다.Therefore, the triple structure organic light emitting device according to the present invention includes a first gap column spacer that maintains a gap, and a first pressed column spacer and a second pressed column spacer that act as resistance components thereto from external forces.
이러한 구성은, 외부로부터 하중의 증가하더라도 이를 견딜 수 있는 힘이 커지기 때문에 상기 컬럼 스페이서의 파괴나, 이로 인한 컬러필터의 갈라짐 등이 발생하지 않기 때문에 이러한 불량으로 나타날 수 있는 얼룩 불량을 방지할 수 있다.Such a configuration can prevent a stain defect, which may appear as such a defect, because the force to withstand even if the load increases from the outside increases, so that the column spacer is not broken or the color filter is broken due to this. .
따라서, 고화질을 구현할 수 있는 효과가 있다.Therefore, there is an effect that can implement a high quality.
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