KR20070075156A - Display apparatus and method of fabricating the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 작동원리를 설명하는 도면,1a and 1b is a view for explaining the principle of operation of the present invention,
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 평면도, 도 2b는 도 2a의 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 취해진 단면도,2A is a plan view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 2A;
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 평면도, 도 3b는 도 3a의 Ⅱ-Ⅱ' 라인을 따라 취해진 단면도,3A is a plan view of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention, FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line II-II 'of FIG. 3A;
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 설명하는 단면도들이다. 4A to 4F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
♧도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♧♧ explanation of symbols for main parts of drawing
100 -- 제1 기판 200 -- 제2 기판100-first substrate 200-second substrate
110 -- 게이트 라인 120 -- 게이트 절연막110-gate line 120-gate insulating film
130 -- 반도체 패턴 140 -- 데이터 라인130-semiconductor pattern 140-data line
150 -- 보호막 160 -- 화소전극150-Shield 160-Pixel Electrode
210 -- 차광막 패턴 220 -- 투명 절연막210-Shading pattern 220-Transparent insulating film
230 -- 공통전극 250 -- 스페이서230-common electrode 250-spacer
300 -- 액정층 500 -- 주형기판300-liquid crystal layer 500-template
1000 -- 롤러 T -- 박막트랜지스터1000-Roller T-Thin Film Transistor
C -- 스토리지 커패시터C-storage capacitor
본 발명은 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a display device and a method of manufacturing the same.
최근 휴대용 전자 제품의 수요가 증가함에 따라서 두께가 두껍지 않고 가벼운 평판표시장치(FPD; Flat Panel Display)에 대한 요구가 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치에는, 노트북 컴퓨터 모니터로 널리 쓰이는 액정표시장치(LCD)나 대형 디지털 TV로 사용되는 플라즈마 디스플레이(PDP) 또는 휴대전화에 사용되는 유기전계발광 디스플레이(OELD) 등이 있다. Recently, as the demand for portable electronic products increases, the demand for a flat panel display (FPD) that is not thick and light is increasing. Such flat panel displays include liquid crystal displays (LCDs), which are widely used in notebook computer monitors, plasma displays (PDP), which are used in large digital TVs, and organic light emitting displays (OELD), which are used in mobile phones.
상기한 평판표시장치에는 서로 마주보도록 합착되는 두 개의 기판이 구비된다. 상기 두 개의 기판 사이 간격을 셀 갭이라 하며, 상기 셀 갭은 표시장치의 전반적인 동작 특성에 영향을 미친다. 따라서 일정한 셀 갭이 유지되도록, 두 개의 기판 사이에 스페이서가 형성된다. 스페이서는 셀 갭에 대응되는 높이를 갖는 기둥형으로 형성될 수 있다. 그런데 상기 스페이서와 관련하여 다음과 같은 문제점이 있다.The flat panel display includes two substrates bonded to face each other. The gap between the two substrates is called a cell gap, and the cell gap affects the overall operating characteristics of the display device. Thus, a spacer is formed between the two substrates so that a constant cell gap is maintained. The spacer may be formed in a column shape having a height corresponding to the cell gap. However, there are the following problems with respect to the spacer.
첫째, 스페이서를 기둥형으로 형성하는 경우, 포토 마스크를 이용한 노광 및 현상 공정이 추가되며 이러한 추가 공정으로 공정 수나 비용이 증가되는 문제가 있다. First, when the spacer is formed in a columnar shape, an exposure and development process using a photo mask is added, and there is a problem in that the number of processes or costs are increased by such an additional process.
둘째, 셀 갭이 유지되려면 가능한 스페이서의 수를 늘리는 것이 유리하나, 반대로 스페이서의 수가 증가되면 전체 스페이서가 갖는 탄성이 감소된다. 그 결과, 두 개의 기판 사이의 체적이 변동되기 어렵고 액정표시장치에서 액정층 형성시의 공정 마진이 감소되는 문제를 초래한다. Second, it is advantageous to increase the number of possible spacers in order to maintain the cell gap, but on the contrary, when the number of spacers is increased, the elasticity of the entire spacer is reduced. As a result, the volume between the two substrates is hard to be changed, and the liquid crystal display apparatus has a problem in that the process margin when forming the liquid crystal layer is reduced.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 공정 수나 비용이 감소되며 또한 액정층 형성을 위한 공정 마진을 확보할 수 있는 표시장치 및 그 제조방법을 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a display device and a method of manufacturing the same, which reduce the number of processes and costs and also secure a process margin for forming a liquid crystal layer.
본 발명의 표시장치 제조방법은 다음과 같이 이루어진다. 화소 영역이 정의된 제1 기판과 상기 제1 기판에 대향되는 제2 기판을 준비한다. 상기 제2 기판상에 상기 화소 영역에 대응되는 개구부를 갖는 차광막 패턴을 형성한다. 상기 제2 기판을 덮으며, 상기 개구부가 형성된 영역과 상기 차광막 패턴이 형성된 영역에서 높낮이 차이를 갖는 투명 절연막을 형성한다. 외면에 스페이서들이 부착된 롤러를 상기 투명 절연막상에서 롤링하여, 상기 차광막 패턴이 형성된 영역에 제1 스페이서와 상기 개구부가 형성된 영역에 제2 스페이서를 형성한다. 상기 제1 스페이서가 상기 제1 기판에 닿고 상기 제2 스페이서가 상기 제1 기판에 이격되도록, 상기 제1 기판과 제2 기판을 합착한다. The display device manufacturing method of the present invention is performed as follows. A first substrate having a pixel region defined therein and a second substrate facing the first substrate are prepared. A light blocking layer pattern having an opening corresponding to the pixel area is formed on the second substrate. A transparent insulating layer having a height difference between the second substrate and the region where the opening is formed and the region where the light blocking layer pattern is formed is formed. A roller having spacers attached to an outer surface thereof is rolled on the transparent insulating layer to form a second spacer in a region where the first spacer and the opening are formed in a region where the light shielding pattern is formed. The first substrate and the second substrate are bonded to each other such that the first spacer contacts the first substrate and the second spacer is spaced apart from the first substrate.
상기한 제조방법에 따라 제조된 본 발명의 표시장치는, 제1 기판과 제2 기판, 차광막 패턴, 투명 절연막 및 스페이서를 포함한다. 제1 기판에는 화소 영역이 정의되며, 제1 기판과 제2 기판은 서로 대향되도록 합착된다. 상기 차광막 패턴은 상기 제2 기판상에서 상기 화소 영역에 대응되는 개구부를 갖는다. 상기 투명 절연막은 상기 제2 기판을 덮으며, 상기 개구부가 형성된 영역과 상기 차광막 패턴이 형성된 영역에서 높낮이 차이를 갖는다. 상기 스페이서는 상기 투명 절연막상에서 롤-프린팅으로 전사되어 형성되며, 상기 차광막 패턴이 형성된 영역에서 상기 제1 기판에 닿는 제1 스페이서와, 상기 개구부가 형성된 영역에서 상기 제1 기판에서 이격된 제2 스페이서로 이루어진다. The display device of the present invention manufactured according to the above-described manufacturing method includes a first substrate, a second substrate, a light shielding film pattern, a transparent insulating film, and a spacer. A pixel region is defined in the first substrate, and the first substrate and the second substrate are bonded to face each other. The light blocking layer pattern has an opening corresponding to the pixel area on the second substrate. The transparent insulating layer covers the second substrate and has a height difference between a region where the opening is formed and a region where the light shielding pattern is formed. The spacer is formed by being transferred by roll-printing on the transparent insulating layer, the first spacer contacting the first substrate in a region where the light shielding layer pattern is formed, and the second spacer spaced apart from the first substrate in the region where the opening is formed. Is made of.
본 발명에 따르면, 롤-프린팅 방식으로 스페이서가 형성되어 공정 수나 비용이 감소된다. 또한 차광막 패턴과 개구부에서 높낮이 차이를 갖는 제1 스페이서와 제2 스페이서가 각각 형성되어 액정층 형성을 위한 공정 마진이 증가된다. According to the present invention, spacers are formed in a roll-printing manner, which reduces the number of processes and costs. In addition, the first and second spacers having the height difference between the light blocking layer pattern and the opening are formed, respectively, thereby increasing the process margin for forming the liquid crystal layer.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 살펴보기로 한다. 다만 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 오히려 아래의 실시예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 또한 하기 실시예와 함께 제시된 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 크기는 명확한 설명을 강조하기 위해서 간략화되거나 다소 과장되어진 것이며, 도면상에 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be applied and modified in various forms. Rather, the following embodiments are provided to clarify the technical spirit disclosed by the present invention, and furthermore, to fully convey the technical spirit of the present invention to those skilled in the art having an average knowledge in the field to which the present invention belongs. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as limited by the embodiments described below. In addition, in the drawings presented in conjunction with the following examples, the size of layers and regions are simplified or somewhat exaggerated to emphasize clarity, and like reference numerals in the drawings indicate like elements.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 작동원리를 설명하는 도면이다.1A and 1B are diagrams illustrating the operating principle of the present invention.
도 1a를 참조하면, 표시장치는 서로 마주보는 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 및 그 사이의 스페이서(20)를 포함한다. 제2 기판(2)에는 표면이 단차지는 중간막(10)이 형성되고 스페이서(20)는 중간막(10)상에 배치된다. 스페이서(20)는 모두 동일한 크기로 형성되나, 중간막(10)의 표면 단차에 따라 상이한 높낮이를 갖는 제1 스페이서(21)와 제2 스페이서(22)로 구분된다. 제1 스페이서(21)는 제2 스페이서(22)보다 높게 위치하며, 제1 스페이서(21)는 제1 기판(1)에 닿고 제2 스페이서(22)는 제1 기판(1)에 일정 간격 이격된다. Referring to FIG. 1A, a display device includes a
위와 같은 구조상 차이에 따라 제1 스페이서(21)와 제2 스페이서(22)는 상이한 역할을 담당한다. 즉, 액정표시장치와 같은 표시장치에서, 다음과 같이 제1 스페이서(21)는 액정층 형성시 공정 마진을 결정하며 제2 스페이서(22)는 외압에 대한 내성을 향상시키는 역할을 한다. According to the above structural difference, the
제1 기판(10)과 제2 기판(20)에는 각종 부품이 장착되며, 이러한 부품과 기판 자체의 하중에 의해 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 사이에는 일정한 외압이 작용된다. 제1 스페이서(21)는 제2 기판(2) 표면에 닿은 상태에서, 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 사이의 셀 갭이 일정하게 유지되도록 작용한다. 제1 스페이서(21)의 개수가 증가될수록, 증가된 개수만큼 외압을 더 많이 분산시킬 수 있어 외압에 대한 내성이 향상된다. 그러나 제1 스페이서(21)의 개수가 증가되면 액정층을 형성하는 공정의 마진이 감소된다. Various components are mounted on the
액정층을 형성하는 일 방법인 적하 방법에 따르면, 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 중 어느 하나의 기판(1,2)에 액정을 적하한 후, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 진공하에서 합착하여 액정층이 형성된다. 적하 과정에서 액정 수는 설정치 보다 많거나 적어질 수 있고, 그에 따라 액정층의 체적이 설정치에 비해 증가되거나 감소될 수 있다. 그런데 제1 스페이서(21)의 개수가 증가될수록 전체 제1 스페이서(21)에 의한 탄성이 감소된다. 이 경우 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 사이에서 허용될 수 있는 액정층의 체적 변동폭이 줄어들어 적하 마진이 감소된다. According to the dropping method, which is a method of forming a liquid crystal layer, after dropping liquid crystal onto any one of the
이에 비해 제2 스페이서(22)는, 제1 기판(1)이나 제2 기판(2)에 대한 강한 외압이 가해질 때, 비로서 제1 기판(1) 표면에 닿게되면서 상기 강한 외압이 분산되도록 작용된다. 상기 강한 외압이 작용하는 경우로는, 예컨대 사용자가 액정표시장치를 손으로 눌러서 압력을 가하는 경우 등이 있을 수 있다. 위와 같이, 제2 스페이서(22)는 강한 외압이 작용하는 예외적인 경우를 제외하면 제1 기판(1) 표면에 닿지 않으므로, 제2 스페이서(22)의 사용 개수와 액정의 적하 마진은 서로 상관없다. On the contrary, when a strong external pressure applied to the
결국, 적하 마진은 제1 스페이서(21)의 사용 개수에 따라 결정되므로 제1 스페이서(21)는 적하 마진이 감소되지 않는 범위에서 적정수로 사용된다. 또한 제1 스페이서(21)의 개수가 부족하여 외압에 대한 내성이 충분하지 않은 것은 제2 스페이서(22)를 통하여 보완된다. As a result, the dropping margin is determined according to the number of uses of the
도 1b를 참조하면, 스페이서(20)는 롤-프린팅 방식으로 형성된다. 롤-프린팅은, 롤러(30)가 제2 기판(2)상에서 회전되면서 롤러(30) 표면에 부착된 스페이서(20)가 제2 기판(2)으로 전사되는 방식이다. 롤-프린팅 방식에 의하면, 종래의 기둥형 스페이서 형성 방식하에서 필수적인 포토 마스크를 이용한 노광 및 현상 공정 이 모두 생략된다. 따라서 본 발명의 롤-프린팅 방식에 의하면, 보다 간단한 공정만으로 스페이서(20)가 형성되며 공정 비용도 감축될 수 있다. Referring to FIG. 1B, the
롤-프린팅시 롤러(30) 표면에 부착되는 스페이서(20)들의 간격(r1)은, 제2 기판(2)에서 제1 스페이서(21)와 제2 스페이서(22)가 형성될 영역간 간격(r2)과 동일(r1 = r2)하다. The gap r 1 of the
이하 위와 같은 원리가 적용된 구체적인 액정표시장치와 그 제조방법을 살펴본다.Hereinafter, a specific liquid crystal display device and a manufacturing method using the same principle will be described.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 평면도이다.2A is a plan view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2a를 참조하면, 액정표시장치는 서로 마주보도록 합착된 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 및 그 사이에 개재된 액정층(도 2b의 도면부호 300 참조)을 포함한다. Referring to FIG. 2A, the LCD includes a
제1 기판(100)에는 매트릭스 형태의 금속 라인(110,140)이 형성된다. 상기 금속 라인(110,140)은 행 방향의 게이트 라인(110)과 열 방향의 데이터 라인(140)을 포함하며, 게이트 라인(110)과 데이터 라인(140)이 교차하면서 구분되는 영역에 화소 영역이 정의된다. 각 화소 영역에는 박막트랜지스터(T)와 스토리지 커패시터(C) 및 화소전극(160)이 구비된다.
상기 박막트랜지스터(T)는 게이트 라인(110)이 분기된 게이트 전극(111)과 데이터 라인(140)이 분기된 소오스 전극(141) 및 소오스 전극(141)과 마주보도록 이격된 드레인 전극(142)을 포함한다. 상기 스토리지 커패시터(C)는 게이트 전극 (111)에서 이격되게 형성된 스토리지 전극(112)과 스토리지 전극(112) 상부에 이견된 화소전극(160)을 포함한다. 상기 화소전극(160)은 스토리지 전극(112)을 덮으면서 단일의 화소 영역에 전체에 형성되며, 드레인 전극(142)에 전기적으로 연결된다. The thin film transistor T may include a
제2 기판(200)에는 화소전극(160)과 마주보도록 공통전극(230)이 형성된다. The
액정표시장치의 동작시, 게이트 라인(110)에는 게이트 온 신호가 인가되어 박막트랜지스터(T)가 턴온된다. 또한 데이터 라인(140)을 통하여 화소전극(160)에 데이터 전압이 인가되고, 동시에 공통전극(230)는 일정한 공통전압이 인가된다. 데이터 전압과 공통전압의 차이로 액정층에 전계가 작용한다. 상기 전계에 의해, 액정의 배열이 변경되어 빛의 투과도가 달라지고 빛의 투과도에 따른 영상 정보가 표시된다. 위와 같은 동작에서, 스토리지 커패시터(C)는 데이터 라인(140)을 흐르는 신호를 다음 신호까지 일정 시간 동안 유지하는 역할을 한다. During operation of the liquid crystal display, the gate line signal is applied to the
상기 전계의 크기나 빛이 액정층을 통과하는 거리는 모두 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 사이 간격인 셀 갭에 영향을 받으며, 셀 갭은 액정표시장치의 동작에 전반적으로 관련된다. 따라서 일정한 셀 갭이 유지되도록 제2 기판(200)의 소정 영역에 스페이서(250)가 형성된다. 상기 스페이서(250)는 롤-프린팅 방식으로 형성되며, 위치에 따라 상이한 높낮이를 갖는 제1 스페이서(251)와 제2 스페이서(252)로 구분된다. The magnitude of the electric field or the distance through which the light passes through the liquid crystal layer are all influenced by the cell gap, which is a gap between the
도 2b는 도 2a의 Ⅰ-Ⅰ' 라인에 따라 취해진 단면도이다. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 2A.
도 2b를 참조하면, 제2 기판(200)과 공통전극(230) 사이에는 차광막 패턴 (210)과 투명 절연막(220)이 형성된다. 차광막 패턴(210)은 화소 영역에 대응되는 개구부(215)를 가지며, 화소 영역이외에서 빛의 투과를 차단한다. 투명 절연막(220)은 차광막 패턴(210)과 개구부(215)를 덮으며, 개구부(215)의 존부에 따라 표면이 단차져서 높낮이가 일정하지 않다. 제1 스페이서(251)는 차광막 패턴(210)이 형성된 영역에 배치되고, 제2 스페이서(252)는 개구부(215)가 형성된 영역에 배치된다. 제1 스페이서(251)는 차광막 패턴(210)의 두께만큼 제2 스페이서(252) 보다 높게 위치한다(여기서 높낮이는 제1 기판과 제2 기판이 서로 마주보는 방향을 기준으로 표현되었으며, 제2 기판에서 제1 기판과 더 가까울수록 더 높게 위치하는 것임.).Referring to FIG. 2B, a light
제1 기판(100)상에는 박막트랜지스터(T)와 스토리지 커패시터(C)가 형성된 영역에 각각 게이트 전극(111)과 스토리지 전극(112)이 형성된다. 게이트 전극(111)과 스토리지 전극(112)은 게이트 절연막(120)으로 덮힌다. 게이트 전극(111)이 형성된 영역의 게이트 절연막(120)상에는 반도체 패턴(130)과 소오스 전극(141) 및 드레인 전극(142)이 형성된다. 반도체 패턴(130)은 일체로 형성된 액티브 패턴(131)과 두 부분으로 분리된 오믹콘택 패턴(132)이 적층되어 이루어진다. 소오스 전극(141) 및 드레인 전극(142)은 오믹콘택 패턴(132)을 따라 분리된다. 박막트랜지스터(T) 동작시 액티브 패턴(131)에는 채널이 형성되며, 상기 채널이 형성되는 영역 보호를 위해 제1 기판(100)의 전면에 보호막(150)이 형성된다. 보호막(150)상에는 화소전극(160)이 형성되며, 화소전극(160)은 보호막(150)에 형성된 콘택홀(155)에 의해 드레인 전극(142)과 연결된다. On the
제1 스페이서(251)는 제1 기판(100)의 박막트랜지스터(T)가 형성된 영역에 닿도록 배치되며, 제2 스페이서(252)는 제1 기판(100)의 스토리지 커패시터(C)가 형성된 영역에 이격되게 배치된다. 게이트 전극(111)이나 스토리지 전극(112)은 불투명한 금속으로 형성되어, 게이트 전극(111)이나 스토리지 전극(112)이 형성된 영역에서 빛의 투과가 차단된다. 또한 스페이서(250)에 의해서도 빛의 투과가 차단된다. 액정표시장치는 개구율이 증가되도록 화소 영역내에서 빛의 투과가 차단되는 영역의 면적이 최소로 되는 것이 유리하다. 본 발명에서는 박막트랜지스터(T)나 스토리지 전극(C)이 형성된 영역과 같이, 스페이서(250)가 없더라도 해당 영역에서 빛의 투과가 차단되는 영역에 스페이서(250)가 배치된다. 마찬가지 원리로, 스페이서(250)는 게이트 라인(110)이나 데이터 라인(140)이 형성되는 영역에 배치될 수 있다. The
액정표시장치에 사용되는 빛은 제1 기판(100)에 장착되는 백라이트 유닛(미도시)에서 제공된다. 상기 백라이트 유닛은 복수의 컬러광을 제공한다. 즉, 빛의 삼원색에 해당하는 청색광, 녹색광, 적색광이 순차적으로 스위칭되게 제공되면서 상기 삼색광의 시간적 조합에 의해 컬러 영상이 표시된다. Light used in the liquid crystal display is provided by a backlight unit (not shown) mounted on the
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 Ⅱ-Ⅱ' 라인을 따라 취해진 단면도이다. 본 실시예는 컬러필터를 사용하여 컬러 영상이 표시된다는 점을 제외하면 앞선 실시예와 유사하며, 공통되는 부분에 대한 상세 설명은 생략한다. 3A is a plan view of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line II-II 'of FIG. 3A. This embodiment is similar to the previous embodiment except that a color image is displayed using a color filter, and detailed description of common parts will be omitted.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 액정표시장치는 서로 마주보도록 합착되는 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 및 그 사이에 개재된 액정층(300)을 포함한다. 제2 기판(200)에는 스페이서(250)가 형성된다. 상기 스페이서(250)는 동일한 크기를 갖되 형성되는 위치에 따라 서로 상이한 높낮이를 갖는 제1 스페이서(251)와 제2 스페이서(252)로 이루어진다. 제1 스페이서(251)는 차광막 패턴(210)이 형성된 영역에 형성되며, 제2 스페이서(252)는 개구부(215)가 형성된 영역에 형성된다. 제1 스페이서(251)는 차광막 패턴(210)의 두께만큼 제2 스페이서(252) 보다 높게 위치한다(여기서 높낮이는 제1 기판과 제2 기판이 서로 마주보는 방향을 기준으로 표현되었으며, 제2 기판에서 제1 기판과 더 가까울수록 더 높게 위치하는 것임.). 제1 스페이서(251)는 제1 기판(100)의 박막트랜지스터(T)가 형성된 영역에 배치되며, 제2 스페이서(252)는 스토리지 커패시터(C)가 형성된 영역에 배치된다.Referring to FIGS. 3A and 3B, the liquid crystal display includes a
제1 기판(100)에는 컬러필터(458)가 구비되며, 도면에 도시되지 않았지만, 제1 기판(100)의 하부에는 백색광을 제공하는 백라이트 유닛이 구비된다. 컬러필터(458)는 백색광에서 특정 파장을 갖는 컬러를 필터링한다. 컬러필터(458)는 적색 필터(R)와 녹색 필터(G) 및 청색 필터(B)가 각 화소 영역별로 보호막(150)상에 규칙적으로 형성된다. 컬러필터(458)에서 필터링 된, 적색과 녹색 및 청색의 조합으로 컬러 영상이 표시된다. The
도 2b 및 도 3b를 참조하여 살핀 실시예에서, 제2 기판(200)에는 컬러필터(458)가 형성되지 않는다. 컬러필터(458)가 제2 기판(200)에 형성되는 경우, 컬러필터(458)는 각 개구부(215)를 채우도록 형성되어 제2 기판(200)에서의 단차가 감소된다. 본 발명에서는 제2 기판(200)의 단차를 이용하여 상이한 높낮이를 갖는 제 1 스페이서(251)와 제2 스페이서(252)가 형성된다. 따라서, 본 발명에서는 컬러필터(458)가 제2 기판(200) 보다는 제1 기판(100)에 형성되거나 컬러필터(458) 없이 컬러광을 제공하는 백라이트 유닛이 구비됨이 바람직하다. 2B and 3B, the color filter 458 is not formed on the
이하 상기한 구조를 갖는 표시장치의 제조방법을 살펴본다. Hereinafter, a manufacturing method of the display device having the above structure will be described.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 실시예에 따른 제조방법을 설명하는 단면도들이다.4A to 4F are cross-sectional views illustrating a manufacturing method according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4a를 참조하면, 제2 기판(200)에 차광막이 형성된다. 차광막은 크롬(Cr) 재질의 금속 박막이나 카본(carbon) 계열의 유기재료를 이용하여 형성된다. 차광막은 포토 마스크를 이용한 사진 공정으로 패터닝되어 차광막 패턴(210)이 형성된다. 차광막 패턴(210)은 화소 영역에 대응되는 부분의 차광막이 제거되면서 형성된 개구부(215)를 갖는다. Referring to FIG. 4A, a light shielding film is formed on the
도 4b를 참조하면, 차광막 패턴(210)상에 투명 절연막(220)이 형성된다. 투명 절연막(220)은 아크릴 수지를 도포하여 차광막 패턴(210)과 개구부(215)를 덮도록 형성되며, 차광막 패턴(210)의 두께만큼 제2 기판(200) 표면에서 단차지게 된다. 투명 절연막(220)상에는 공통전극(230)이 형성된다. 공통전극(230)은 산화아연인듐이나 산화주석인듐을 이용한 스퍼터링 방법으로 균일하게 형성된다. 공통전극(230)은 투명 절연막(220)의 표면 형상을 따라 단차지게 된다. Referring to FIG. 4B, a transparent
도 4c를 참조하면, 주형기판(500)에 스페이서(250)가 충진된다. 주형기판(500)은 복수개의 홈(510)이 형성되도록, 금형법 또는 레이저 가공법을 사용하여 제작될 수 있다. 주형기판(500)은 유리, 플라스틱 및 금속 재료(SUS) 중의 적어도 한가지 재질로 이루어질 수 있다. 홈(510)의 위치는 액정표시장치에서의 스페이서(250) 배치에 따라 결정된다. Referring to FIG. 4C, a
스페이서(250)는 주형기판(500)상에 산포되며, 블레이드라는 도구를 이용하여 홈(510)에 주입된다. 즉, 상기 블레이드를 주형기판(500)에 접촉한 상태에서 일방향으로 밀어주면, 주형기판(500)상에 산포된 스페이서(250)가 홈(510) 내부에 주입되어 충진된다. 스페이서(250)의 산포시, 주형기판(500)과 이격되게 분사구(미도시)가 배치되어 분사구에서 스페이서(250)가 분사된다. The
도 4d를 참조하면, 원통형의 롤러(1000)가 주형기판(500)의 표면에서 회전한다. 롤러(1000)가 회전하면서 상기 홈(510)에 충진되어 있던 스페이서(250)가 롤러(1000)의 표면으로 부착된다. 상기 롤러(1000)는 표면적이 주형기판(500)의 전체 면적과 동일하게 형성될 수 있다. 이 경우 롤러(1000)의 1회 회전만으로도 주형기판(500)의 홈(510)에 충진된 모든 스페이서(250)가 롤러(1000)에 부착된다. Referring to FIG. 4D, the
도 4e를 참조하면, 롤러(1000)가 제2 기판(200)에서 회전하면서 스페이서(250)가 제2 기판(200)으로 전사된다. 스페이서(250)는 차광막 패턴(210)과 개구부(215)가 형성된 영역에 전사되어 각각 제1 스페이서(251)와 제2 스페이서(252)가 형성된다. Referring to FIG. 4E, the
도 4f를 참조하면, 제1 기판(100)과 제2 기판(200)이 합착되며, 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 사이에는 액정이 주입되어 액정층(300)이 형성된다. 제1 기판(100)과 제2 기판(200)은, 제1 스페이서(251)는 제1 기판(100)에 닿게되고, 제2 스페이서(252)는 제1 기판(100)에서 이격되도록 합착된다. Referring to FIG. 4F, the
위와 같은 제조방법에 의하면, 스페이서(250)가 롤-프린팅 방식에 따라 종래의 사진 공정이 적용되는 방식에 비해 간단하게 제조될 수 있다. 또한 제1 기판(100)의 단차를 이용하여 동일한 크기의 스페이서(250)로도 상이한 높낮이를 갖는 제1 스페이서(251)와 제2 스페이서(252)가 형성된다. According to the manufacturing method as described above, the
제1 스페이서와 제2 스페이서는 크기가 다른 스페이서로 형성될 수도 있으나, 이 경우 물리적으로 크기가 다른 스페이서가 섞여 있어 분사구에서의 분사가 용이하지 않다. 또한 주형기판(500)에서 홈(510)의 위치별로 크기가 다른 스페이서가 구별되게 충진되어야 하는 공정상의 어려움이 있다. The first spacer and the second spacer may be formed of spacers having different sizes, but in this case, since the spacers having different physical sizes are mixed, it is not easy to spray at the injection hole. In addition, there is a difficulty in the process of filling the spacers having different sizes according to the positions of the
상기한 실시예들에서 스페이서(250)는 제2 기판(200)에 형성되었으나, 제1 기판(100)에 형성되어도 무방하다. 이 경우, 제1 스페이서(251)는 제2 기판(200)에서 높게 위치하는 차광막 패턴(210)이 형성된 영역에 닿도록 배치된다. 제2 스페이서(252)는 제2 기판(200)에서 낮게 위치하는 개구부(215)가 형성된 영역에 이격되게 배치된다. In the above embodiments, the
본 발명에 따르면, 롤-프린팅 방식으로 스페이서가 형성되어 공정 수나 비용이 감소된다. 또한 차광막 패턴과 개구부에서 높낮이 차이를 갖는 제1 스페이서와 제2 스페이서가 별도로 형성되어 액정층 형성을 위한 공정 마진이 향상된다. According to the present invention, spacers are formed in a roll-printing manner, which reduces the number of processes and costs. In addition, the first spacer and the second spacer having the height difference between the light blocking layer pattern and the opening are formed separately, thereby improving the process margin for forming the liquid crystal layer.
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |