KR20090060159A - 액정 표시 소자 및 액정 표시 소자의 제조 방법 - Google Patents

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슈이치 다테모리
마사아키 가베
히데마사 야마구치
세이지 우에지마
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소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

본 발명은, 액정층, 액정층을 통하여 대향하는 제1 기판과 제2 기판, 제1 기판과 제2 기판의 간격을 유지하는 복수의 기둥형 스페이서를 포함하고, 복수의 기둥형 스페이서가 실질적으로 동일한 높이로 형성된 제1 기둥형 스페이서와 제2 기둥형 스페이서를 포함하며, 제1 기판 및 제2 기판 중 한쪽의 기판면 내에는, 제1 기둥형 스페이서가 배치되는 부분과 제2 기둥형 스페이서가 배치되는 부분 중 적어도 어느 한쪽에 오목부가 설치되어 있는 액정 표시 소자를 제공한다.

Description

액정 표시 소자 및 액정 표시 소자의 제조 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 액정 표시 소자 및 액정 표시 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
관련 출원
본 발명은 2007년 12월 7일 일본 특허청에 제출된 일본특허출원 JP2007-316539호의 우선권을 주장하며, 상기 일본특허출원의 전체 내용은 본 명세서에 참조에 의해 원용되는 것으로 한다.
액정 표시 소자는, 소정의 간극(간겨)을 두고 2개의 기판을 대향 상태로 배치하는 동시에 이들 2개의 기판 사이의 간극 부분에 액정을 충전 밀봉함으로써 액정층을 형성한 구성으로 되어 있다. 이와 같은 구성의 액정 표시 소자에서는, 2개의 기판의 사이에 스페이서(spacer)를 개재시킴으로써, 2개의 기판의 간극(액정층의 두께)을 소정의 치수로 유지하고 있다. 스페이서로서는, 지금까지 미세한 입상(구형)의 스페이서가 이용되어 왔지만, 최근에는 이에 대신하여 기둥형의 스페이서(이하, "기둥형 스페이서"라고 함)가 사용되고 있다. 기둥형 스페이서는, 포토레지스트 등의 감광성의 수지 재료를 사용하여 기판상에 형성되므로, "포토 스페이 서"라고도 불리고 있다.
기둥형 스페이서를 구비한 액정 표시 소자에 대하여, 두께 방향으로 부하 하중이 가해지면, 그 부하 하중에 가압되어 기판이나 기둥형 스페이서가 변형된다. 그리고, 액정 표시 소자의 일부에 과도의 부하 하중이 가해지면, 그 부분에서 기판 사이의 간극을 유지하고 있는 기둥형 스페이서가 소성 변형(plastic deformation)을 일으킨다. 이 결과, 부하 하중을 제거해도, 기판 사이의 간극이 원래로 돌아오지 않고, 표시 불균일이 발생한다.
최근, 모바일 기기의 박형화에 따라 액정 표시 소자의 얇은 유리화, 또는 그 표면을 커버하는 아크릴판 등의 박형화가 진행되어, 액정 표시 소자에 가해지는 부하 하중이 증가하는 경향이 있다. 이와 같은 상황 하에서 고내압의 액정 표시 소자를 실현하기 위해서는, 기판면 내에서 기둥형 스페이서의 배치 밀도를 높여, 각각의 기둥형 스페이서에 가해지는 압력을 분산시키는 것이 유효하다. 구체적으로, 단위 면적당의 기둥형 스페이서의 배치 개수를 증가시키거나, 각각의 기둥형 스페이서의 외경을 크게 하여, 기판과 기둥형 스페이서의 접지 면적을 늘리면 된다.
그러나, 일반적으로 액정 표시 소자는 저온 환경하에서 액정의 밀도 저하에 의한 체적 수축이 발생하므로, 전술한 바와 같이 스페이서 개수의 증가나 스페이서 외경의 확대에 의해 기둥형 스페이서의 배치 밀도를 높게 하면, 기둥형 스페이서의 탄성 수축이 액정의 체적 수축에 추종할 수 없게 되는 문제가 있다. 그 결과, 저온 환경하에서 액정 표시 소자에 미세한 충격을 가하는 것만으로, 액정층 내에 기포가 발생하는 품질상 중대한 문제가 생긴다. 특히, 모바일 용도에서는, 저온 환 경하에 노출될 기회가 많고, 기포의 발생은 치명적인 품질 불량으로 된다. 따라서, 고내압을 목적으로 하여 기둥형 스페이서의 배치 밀도를 높게 하는데도 한계가 있다. 그러므로, 통상은 내압(pressure resistance)의 향상보다 품질 유지를 우선하여 기둥형 스페이서의 배치 밀도를 낮게 설계하고 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 예를 들면 일본 특허출원 공개번호 2005-326887호 공보 및 일본 특허출원 공개번호 2002-341354호 공보에는, 높이가 상이한 2종류의 기둥형 스페이서를 배치하고, 부하 하중(부하 압력)의 크기에 따라 2개의 기판을 지지하는 기둥형 스페이서의 수를 변화시키는 것이 보고되고 있다. 또한, 일본 특허출원 공개번호 2002-341354호 공보에는, 기판 구성 재료에 의한 적층 층에 의해 볼록형의 단차부를 형성하고, 이 단차부에 제1 기둥형 스페이서를 접촉시킴으로써, 제1 기둥형 스페이서와 동일 재료, 또한 동일 높이로 형성한 제2 기둥형 스페이서와 기판 사이에 간극을 개재시킨 구성이 개시되어 있다.
그러나, 높이가 상이한 2종류의 기둥형 스페이서를 형성하기 위해서는, 제1 기둥형 스페이서를 형성하는 공정과, 제1 기둥형 스페이서와 높이가 상이한 제2 기둥형 스페이서를 형성하는 공정을 별개로 행할 필요가 있다. 그러므로, 제조 공정이 크게 늘어나게 됨에 따라 비용이 상승하게 된다는 문제점이 있다. 또한, 기둥형 스페이서를 넓은 지면의 노광 마스크를 사용하여 형성하는 경우에는, 기둥형 스페이서의 배치 밀도에 변경 등이 생겼다면, 이에 맞춰 넓은 지면의 노광 마스크를 변경할 필요가 있고, 비용이 증가한다는 문제점도 있다.
한편, 기판 구성 재료에 의해 볼록형의 단차부(projected stepped part)를 형성하는 경우에는, 원래 단차가 없었던 부분에 기판 구성 재료를 적층하여 볼록형의 단차부를 설치하게 된다. 그러므로, 일본 특허출원 공개번호 2002-341354호 공보에 개시되어 있는 전극 재료, 배선 재료 및 절연 재료의 적층 층을 패터닝하여 단차부를 형성하는 경우에는, 액정 표시 소자의 화소 회로의 구성 요소로 되는 전극부나 배선부, 절연부 등과의 위치적인 간섭을 피해 단차부를 설치할 필요가 있다. 따라서, 단차부를 설치하는 경우의 레이아웃의 자유도가 낮다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 레이아웃의 자유도를 손상시키지 않고, 저온 환경하에서의 기포의 발생을 유효하게 방지할 수 있는 고내압(highly pressure resistant)의 액정 표시 소자를 실현하는 것에 있다.
본 발명에 관한 액정 표시 소자는, 액정층과,
상기 액정층을 통하여 대향하는 제1 기판 및 제2 기판과,
상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 간격을 유지하는 복수의 기둥형 스페이서를 구비하고, 상기 복수의 기둥형 스페이서는, 서로 동일한 높이로 형성된 제1 기둥형 스페이서와 제2 기둥형 스페이서를 포함하고,
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 한쪽의 기판면 내에는, 상기 제1 기둥형 스페이서가 배치되는 부분과 상기 제2 기둥형 스페이서가 배치되는 부분 중 어느 한쪽에 오목부(recess)가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 액정층과, 상기 액정층을 통하여 대향하는 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 간격을 유지하는 복수의 기둥형 스페이서를 구비하고, 상기 복수의 기둥형 스페이서는, 실질적으로 동일한 높이로 형성된 제1 기둥형 스페이서와 제2 기둥형 스페이서를 포함하고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 한쪽의 기판면 내에는 상기 제1 기둥형 스페이서가 배치되는 제1 부분과 상기 제2 기둥형 스페이서가 배치되는 제2 부분 중 적어도 어느 한쪽에 오목부가 설치되고, 상기 한쪽의 기판은 화소를 선택적으로 구동시키기 위한 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자를 덮는 절연막과, 상기 절연막을 덮는 평탄화막을 구비하는 구동 기판으로 이루어지고, 상기 오목부는 상기 평탄화막의 상면에 오목한 형상으로 형성되어 있는 액정 표시 소자의 제조 방법으로서, 상기 구동 기판상에 상기 절연막을 덮은 상태로 감광 재료를 도포함으로써, 상기 감광 재료에 의해 상기 평탄화막을 형성하는 제1 공정; 상기 제1 공정에서 형성된 상기 평탄화막의 배선에 의한 돌출 부분과 상기 오목부를 형성하기 위한 부위를 노광 처리하는 제2 공정; 및 상기 제2 공정에서 노광 처리된 상기 평탄화막을 현상함으로써, 상기 평탄화막으로부터 상기 돌출 부분을 제거하고, 상기 오목부를 상기 평탄화막에 형성하는 제3 공정을 포함하는 액정 표시 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 액정층과, 상기 액정층을 통하여 대향하는 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 간격을 유지하는 복수의 기둥형 스페이서를 구비하고, 상기 복수의 기둥형 스페이서는 실질적으로 동일한 높이로 형성된 제1 기둥형 스페이서와 제2 기둥형 스페이서를 포함하고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 한쪽의 기판면 내에는 상기 제1 기둥형 스페이서가 배치되는 제1 부분과 상기 제2 기둥형 스페이서가 배치되는 제2 부분 중 적어도 어느 한쪽에 오목부가 설치되고, 상기 한쪽의 기판은 화소를 선택적으로 구동시키기 위한 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자를 덮는 절연막과, 상기 절연막을 덮는 평탄화막을 구비하는 구동 기판으로 이루어지고, 상기 오목부는 상기 평탄화막의 상면에 오목한 형상으로 형성되어 있는 액정 표시 소자의 제조 방법으로서, 상기 구동 기판상에 상기 절연막을 덮은 상태로 감광 재료를 도포함으로써, 상기 감광 재료에 의해 상기 평탄화막을 형성하는 제1 공정; 상기 제1 공정에서 형성된 상기 평탄화막에 대하여, 화소 컨택트용의 접속 구멍을 형성할 부위에 대한 노광 처리와, 상기 오목부를 형성할 부위에 대한 노광 처리를 차례로 또는 동시에 행하는 제2 공정; 및 상기 제2 공정에서 노광 처리된 상기 평탄화막을 현상함으로써, 상기 화소 컨택트용의 접속 구멍과 상기 오목부를 상기 평탄화막에 형성하는 제3 공정을 포함하는 액정 표시 소자의 제조 방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 그리고, 본 발명의 기술적 범위는 이하 기술하는 실시 형태에 한정되지 않고, 발명의 구성 요건이나 그 조합에 의해 얻어지는 특정한 효과를 얻어낼 수 있는 범위에서 각종의 변경이나 개량을 가한 형태도 포함한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 액정 표시 소자의 구성예를 나타낸 개략 단면도이다. 도 1에 도시한 액정 표시 소자(10)는, 제1 기판(1), 제2 기판(2), 액정층(3), 복수의 기둥형 스페이서(4), 및 밀봉부(5)를 포함한다. 제1 기판(1) 및 제2 기판(2)은 모두 광투과성을 가지는 기판에 의해 구성되어 있다. 제1 기판(1)의 평면 치수(plan-view size)는 제2 기판(2)의 평면 치수보다 크게 설정되어 있다. 제1 기판(1)과 제2 기판(2)은 표시 영역(6)에서 액정층(3)을 통해 대향하는 상태로 배치되어 있다. 액정층(3)은, 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 사이의 공간(간극)에 액정을 주입 및 충전함으로써 형성된다. 액정층(3)은 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 사이에서 표시용 광을 선택적으로 투과시키는 것이다. 액정층(3)에서의 광의 투과량은 도시하지 않은 화소 회로에 의해 단위 화소마다 제어된다. 단위 화소는 액정층(3)에서 광의 투과량을 제어하기 위한 최소 단위의 화소이다.
기둥형 스페이서(4)는, 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 사이의 간극(간격)을 유지하는 것이다. 기둥형 스페이서(4)는, 표시 영역(6) 내에 분산되는 형태로 복수개 배치되어 있다. 본 실시예에서는, 복수의 기둥형 스페이서(4)를, "제1 기둥형 스페이서"와 "제2 기둥형 스페이서"로 구분한다. 밀봉부(sealing part)(5)는, 표 시 영역(6)을 둘러싸는 상태로 사각의 프레임 형태로 형성되어 있다. 밀봉부(5)는, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)의 접합에 사용하는 밀봉 재료에 의해 구성되어 있다. 이 액정 표시 소자(10)는, 예를 들면 제1 기판(1) 측으로부터 입사한 백라이트의 광(back-light light)을 제2 기판(2) 측으로부터 투과시키는 구성으로 되어 있다.
<제1 실시예>
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 관한 액정 표시 소자의 구성을 나타낸 주요 부분의 확대 단면도이다. 도 2에서, 제1 기둥형 스페이서(4A)와 제2 기둥형 스페이서(4B)는, 제2 기판(2)에 밀착된 상태로 제2 기판(2) 상에 형성되어 있다. 제1 기둥형 스페이서(4A)와 제2 기둥형 스페이서(4B)는 서로 실질적으로 동일한 높이의 기둥형으로 형성되어 있다. 또한, 각각의 기둥형 스페이서(4A, 4B)는 기단부(base end part)의 외경(outer diameter)이 선단부(tip part)의 외경보다 큰 사다리꼴 원추형(frusto-conical shape)으로 형성되어 있다.
제2 기판(2)의 기판면 내에서, 제1 기둥형 스페이서(4A)가 배치된 부분과 제2 기둥형 스페이서(4B)가 배치된 부분은 서로 단차가 없는 평탄한 면으로 되어 있다. 이에 대하여, 제1 기판(1)의 기판면 내에서는, 제1 기둥형 스페이서(4A)가 배치된 부분은 평탄한 면으로 되어 있고, 제2 기둥형 스페이서(4B)가 배치된 부분은 오목한 형상으로 함몰된 상태로 되어 있으며, 이러한 움푹 패인 부분이 오목부(7)로 되어 있다. 오목부(7)는 평면에서 볼 때 원형으로 형성되어 있다.
또한, 제1 기둥형 스페이서(4A)의 기단부는 제2 기판(2)의 내면에 접촉하고, 제1 기둥형 스페이서(4A)의 선단부는 제1 기판(1)의 내면에 접촉되어 있다. 한편, 제2 기둥형 스페이서(4B)의 기단부는 제2 기판(2)의 내면에 접촉하고, 제2 기둥형 스페이서(4B)의 선단부는 오목부(7)의 존재에 의해 제1 기판(1)의 내면에 접촉하지 않고 이격되어 있다. 본 명세서에서, 제1 기판(1)의 내면이란 제2 기판(2)에 대향하는 측의 면을 말하여, 제2 기판(2)의 내면이란 제1 기판(1)과 대향하는 측의 면을 말한다.
오목부(7)의 오목한 치수(recess size) d는, 부하 하중의 인가에 의해 제1 기둥형 스페이서(4A)가 소성 변형을 일으키지 않게, 제1 기판(1)의 기판면 내에서 제1 기둥형 스페이서(4A)가 배치된 부분(면)을 기준으로, 예를 들면 d = 0.1~1.5㎛, 바람직하게는 d = 0.1~0.5 ㎛의 범위 내로 설정된다. 이로써, 액정 표시 소자(10)에 대하여 두께 방향의 부하 하중이 더해져 있지 않은 상태(부하 하중이 제로인 경우)에서는, 제2 기둥형 스페이서(4B)의 선단부와 제1 기판(1)의 오목부(7)의 바닥면 사이에, 치수 d에 상당하는 간극이 개재한 상태로 되어 있다. 오목부(7)의 바닥면은 제2 기둥형 스페이서(4B)의 외경보다 큰 직경으로 형성되어 있다. 예를 들면, 제2 기둥형 스페이서(4B)의 직경이 Ds ㎛로 설정되고, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)의 접합시의 위치 어긋남 허용량이 ±α ㎛로 설정되어 있는 경우에는, 오목부(7)의 원형 바닥면의 직경은 "Ds+2α"로 설정된다.
또한, 액정 표시 소자(10)를 전체로 보면, 제1 기둥형 스페이서(4A)는 표시 영역(6)의 전체에 균일하게 분산한 상태로 배치되고, 제2 기둥형 스페이서(4B)도 또한 표시 영역(6)의 전체에 균일하게 분산한 상태로 배치되어 있다. 도 3은 기둥 형 스페이서와 오목부의 평면적인 배치예를 나타낸 도면이다. 이 배치예에서는, 매트릭스형으로 정렬된 복수의 기둥형 스페이서(4: 4A, 4B) 중에서 행방향과 열방향으로 제1 기둥형 스페이서(4A)가 2개 간격으로 배치되고, 그 사이를 채우는 형태로 제2 기둥형 스페이서(4B)와 오목부(7)가 2개씩 배치되어 있다. 그러므로, 1개의 제1 기둥형 스페이서(4A)를 포함하는 3×3의 매트릭스 내에는, 제2 기둥형 스페이서(4B)와 오목부(7)가 8개씩 배치되어 있다.
여기서, 액정 표시 소자(10)의 표시 영역(6)의 면적(표시 면적)을 "S1"로 하고, 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 사이에 배치된 모든 기둥형 스페이서(4)의 배치 면적[기둥형 스페이서(4)의 단면적×기둥형 스페이서(4)의 총 개수]을 "S2"라고 하고, 전체 기둥형 스페이서(4) 중에서 제1 기둥형 스페이서(4A)의 배치 면적[제1 기둥형 스페이서(4A)의 단면적×제1 기둥형 스페이서(4A)의 개수]을 "S3"으로 하고, 전체 기둥형 스페이서(4) 중에서 제2 기둥형 스페이서(4B)의 배치 면적[제2 기둥형 스페이서(4B)의 단면적×제2 기둥형 스페이서(4B)의 개수]을 "S4"라고 정의한다. 이 경우, 표시 영역(6)에서의 전체 기둥형 스페이서(4)의 배치 밀도 D0는, 아래의 식 1에 의해 표현되고, 표시 영역(6)에서의 제1 기둥형 스페이서(4A)의 배치 밀도 D1은 아래의 식 2에 의해 표현되며, 표시 영역(6)에서의 제2 기둥형 스페이서(4B)의 배치 밀도 D2는 아래의 식 3에 의해 표현된다.
D0 = S2 ÷ 1
D1 = S3 ÷ 1
D2 = S4 ÷ 1
제1 기둥형 스페이서(4A)의 배치 밀도 D1은, 주로 저온 환경하에서의 액정의 밀도 저하에 따른 액정층(3)의 체적 수축에 대하여, 기둥형 스페이서(4)의 탄성 수축의 추종성을 양호하게 유지하는 관점으로부터, "0.1＜D1＜0.3"의 조건으로 설정하는 것이 바람직하다. 이에 대하여, 제2 기둥형 스페이서(4B)의 배치 밀도 D2는, 부하 하중에 대한 액정 표시 소자(10)의 내압성을 향상시키는 관점으로부터, 제1 기둥형 스페이서(4A)의 배치 밀도 D1와 같거나 그보다 높아지도록 "D2≥D1"의 조건(바람직하게는, "D2≥2×D1"의 조건)으로 설정하는 것이 바람직하다.
상기 구성으로 이루어지는 액정 표시 소자(10)에서는, 부하 하중이 소정값 이하인 경우(부하 하중이 제로인 경우를 포함), 제1 기둥형 스페이서(4A)의 선단부는, 제1 기판(1)에 접촉된 상태로 배치되고, 제1 기판(1)의 오목부에 대향하도록 제2 기판(2)상에 형성된 제2 기둥형 스페이서(4B)의 선단부는, 제1 기판(1)으로부터 이격된 상태로 배치된다. 그러므로, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)의 간극은, 제1 기둥형 스페이서(4A) 만으로 유지되게 된다. 따라서, 소정값 이하의 부하 하중이 가해진 경우에, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 지지하는 기둥형 스페이서(4)의 실효적인 배치 밀도는, 제1 기둥형 스페이서(4A)의 배치 밀도 D1에 의존하는 것으로 된다.
이에 대하여, 부하 하중이 소정값을 넘은 경우, 제1 기둥형 스페이서(4A)의 선단부가 제1 기판(1)에 접촉된 상태인 동안, 부하 하중의 인가에 따른 제2 기판(2)의 변형에 의해 제2 기둥형 스페이서(4B)의 선단부가 제1 기판(1)의 오목부(7)의 바닥면에 접촉된 상태로 된다. 그러므로, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)의 간극은, 제1 기둥형 스페이서(4A)와 제2 기둥형 스페이서(4B)의 양쪽에서 유지된다. 따라서, 소정값을 초과하는 부하 하중이 가해진 경우에, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 지지하는 기둥형 스페이서(4)의 실효적인 배치 밀도는, 전체 기둥형 스페이서(4)의 배치 밀도 D0(= D1＋D2)에 의존한다.
이로써, 예를 들면 액정 표시 소자(10)에 부하 하중이 가해지지 않은 경우에는, 기둥형 스페이서(4)의 실효적인 배치 밀도가 낮게 억제되므로, 만일 저온 환경하에서 액정의 밀도 저하에 의한 체적 수축(volumetric shrinkage)이 발생해도, 이에 기둥형 스페이서(4)[제1 기둥형 스페이서(4A)]의 탄성 수축(elastic shrinkage)이 추종 가능하게 된다. 또한, 액정 표시 소자(10)에 소정값을 초과하여 과도한 부하 하중이 가해진 경우에는, 그 경우에만 기둥형 스페이서(4)의 실효적인 배치 밀도를 증대시킬 수 있다. 그러므로, 저온 환경하에서의 기포의 발생을 유효하게 방지할 수 있는 고내압의 액정 표시 소자(10)를 실현할 수 있다.
<제2 실시예>
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 관한 액정 표시 소자의 구성을 나타낸 주요 부분의 확대 단면도이다. 도 4에서는, 제1 기둥형 스페이서(4A)와 제2 기둥형 스페이서(4B)가 제1 기판(1)에 밀착된 상태로 제1 기판(1)상에 형성되어 있다. 제1 기둥형 스페이서(4A)와 제2 기둥형 스페이서(4B)는 서로 실질적으로 동일한 높이의 기둥형으로 형성되어 있다. 또한, 제1 기둥형 스페이서(4A)와 제2 기둥형 스페이서(4B)는 기단부의 외경이 선단부의 외경보다 큰 사다리꼴 원추형으로 형성되어 있다.
제2 기판(2)의 기판면 내에서, 제1 기둥형 스페이서(4A)가 배치된 부분과 제2 기둥형 스페이서(4B)가 배치된 부분은 서로 단차가 없는 평탄한 면으로 되어 있다. 이에 대하여, 제1 기판(1)의 기판면 내에서는, 제1 기둥형 스페이서(4A)가 배치된 부분은 평탄한 면으로 되어 있으며, 제2 기둥형 스페이서(4B)가 배치된 부분은 오목한 형상으로 패인 상태로 되어 있고, 이 움푹 패인 부분이 오목부(7)로 되어 있다. 그리고, 제2 기둥형 스페이서(4B)는 제1 기판(1) 상에서 오목부(7) 내에 형성되어 있다. 오목부(7)는 평면에서 볼 때 원형으로 형성되어 있다.
또한, 제1 기둥형 스페이서(4A)의 기단부는 제1 기판(1)의 내면에 접촉하고, 제1 기둥형 스페이서(4A)의 선단부는 제2 기판(2)의 내면에 접촉되어 있다. 한편, 제2 기둥형 스페이서(4B)의 기단부는 제1 기판(1)의 오목부(7)의 바닥면에 접촉하고, 제2 기둥형 스페이서(4B)의 선단부는 오목부(7)의 존재에 의해 제2 기판(2)의 내면에 접촉하지 않고(이격되어) 있다.
오목부(7)의 오목한 치수 d는, 부하 하중의 인가에 의해 제1 기둥형 스페이서(4A)가 소성 변형을 일으키지 않게, 제1 기판(1)의 기판면 내에서 제1 기둥형 스페이서(4A)가 배치된 부분(면)을 기준으로 하여, 예를 들면 d= 0.1~1.5 ㎛, 바람직하게는 d = 0.1~0.5 ㎛의 범위 내로 설정된다. 이로써, 액정 표시 소자(10)에 대하여 두께 방향의 부하 하중이 더해져 있지 않은 상태(부하 하중이 제로인 경우)에서는, 제2 기둥형 스페이서(4B)의 선단부와 제2 기판(2)의 내면 사이에, 치수 d에 상당하는 간극이 개재한 상태로 되어 있다. 오목부(7)의 바닥면은, 제2 기둥형 스페이서(4B)의 외경(기단부의 외경)보다 큰 직경을 갖도록 형성되어 있다. 또한, 액정 표시 소자(10)의 전체로 보면, 제1 기둥형 스페이서(4A)는 표시 영역(6)의 전체에 균일하게 분산한 상태로 배치되고, 제2 기둥형 스페이서(4B)나 표시 영역(6)의 전체에 균일하게 분산한 상태로 배치되어 있다.
전술한 제1 기둥형 스페이서(4A)의 배치 밀도 D1과 제2 기둥형 스페이서(4B)의 배치 밀도 D2에 관해서는, 제1 실시예와 마찬가지의 조건으로 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 제1 기둥형 스페이서(4A)의 배치 밀도 D1은 "0.1＜D1＜0.3"의 조건으로 설정하는 것이 바람직하고, 제2 기둥형 스페이서(4B)의 배치 밀도 D2는 "D2≥D1"의 조건(바람직하게는, "D2≥2×D1"의 조건)으로 설정하는 것이 바람직하다.
이러한 구성으로 이루어지는 액정 표시 소자(10)에서는, 부하 하중이 소정값 이하의 경우(부하 하중이 제로인 경우를 포함), 제1 기둥형 스페이서(4A)의 선단부는 제2 기판(2)에 접촉된 상태로 배치되고, 제1 기판(1)의 오목부(7) 내에 형성된 제2 기둥형 스페이서(4B)의 선단부는 제2 기판(2)으로부터 이격된 상태로 배치된다. 그러므로, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)의 간극(간격)은 제1 기둥형 스페이서(4A) 만으로 유지된다. 따라서, 소정값 이하의 부하 하중이 가해진 경우, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 지지하는 기둥형 스페이서(4)의 실효적인 배치 밀도는, 제1 기둥형 스페이서(4A)의 배치 밀도 D1에 의존한다.
이에 대하여, 부하 하중이 소정값을 넘은 경우에는, 제1 기둥형 스페이서(4A)의 선단부가 제2 기판(2)에 접촉된 상태인 동안, 부하 하중의 인가에 따른 제2 기판(2)의 변형에 의해 제2 기둥형 스페이서(4B)의 선단부가 제2 기판(2)의 내면에 접촉된 상태로 된다. 그러므로, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)의 간극(간격)은, 제1 기둥형 스페이서(4A)와 제2 기둥형 스페이서(4B)의 양쪽에서 유지된다. 따라서, 소정값을 초과하는 부하 하중이 가해진 경우, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 지지하는 기둥형 스페이서(4)의 실효적인 배치 밀도는, 전체 기둥형 스페이서(4)의 배치 밀도 D0(= D1＋D2)에 의존한다.
이로써, 예를 들면 액정 표시 소자(10)에 부하 하중을 가하지 않은 경우에는, 기둥형 스페이서(4)의 실효적인 배치 밀도가 낮도록 억제되므로, 만일 저온 환경하에서 액정의 밀도 저하에 의한 체적 수축이 발생해도, 이에 기둥형 스페이서(4)[제1 기둥형 스페이서(4A)]의 탄성 수축이 추종 가능하게 된다. 또한, 액정 표시 소자(10)에 소정값을 초과하는 과도한 부하 하중이 가해진 경우에는, 그 경우에만 기둥형 스페이서(4)의 실효적인 배치 밀도를 증대시킬 수 있다. 그러므로, 저온 환경하에서의 기포의 발생을 유효하게 방지할 수 있는 고내압의 액정 표시 소자(10)를 실현할 수 있다.
또한, 오목부(7)가 설치된 제1 기판(1) 상에 기둥형 스페이서(14)를 형성한 구성으로 되어 있으므로, 오목부(7)의 크기를 설정하는데 있어서, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 접합시킬 때의 위치맞춤 어긋남을 고려할 필요가 없다. 그러므로, 제1 실시예와 같이 오목부(7)와 기둥형 스페이서(4)를 별개의 기판에 형성하는 경우에 비해, 오목부(7)의 형성 영역을 작게 할 수 있다. 따라서, 기둥형 스페이서(4) 주위의 액정 배향 불규칙성에 의한 광의 누출을 억제하기 위한 차광 영역을 작게 할 수 있어, 제1 실시예와 비해 투과율이 높은 액정 표시 소자를 실현하는 것이 가능해진다.
도 5는 간극 변화량과 부하 하중의 관계를 실험적으로 구하여 그래프로 나타낸 도면이다. 도면 중의 세로축에 있는 간극 변화량(㎛)은 제1 기판(1)과 제2 기판(2)의 간극의 변화량을 나타내고, 가로축에 있는 부하 하중(N/mm2)은, 액정 표시 소자(10)에 인가한 두께 방향의 부하 하중을 나타내고 있다. 실험에서는, D1 = 0.26, D2 = 0의 배치 밀도로 제1 기둥형 스페이서(4A)만을 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 사이에 개재시킨 구성을, 본 발명의 비교예로 하고 있다. 또한, 실험에서는, 치수 d = 0.2 ㎛의 조건으로 제1 기판(1)의 기판면 내에 오목부(7)를 형성하는 동시에, D1 = 0.26, D2 = 0.26의 배치 밀도로 제1 기둥형 스페이서(4A)와 제2 기둥형 스페이서(4B)의 양쪽을 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 사이에 개재시킨 구성을, 본 발명의 적용예 1로 하고, D1 = 0.26, D2 = 0.52의 배치 밀도로 제1 기둥형 스페이서(4A)와 제2 기둥형 스페이서(4B)의 양쪽을 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 사이에 개재시킨 구성을 본 발명의 적용예 2로 하고 있다. 그러므로, 비교예의 구성에서는, 기둥형 스페이서(4)의 실효적인 배치 밀도가 항상 0.26로 된다. 하지만, 적용예 1의 구성에서는, 기둥형 스페이서(4)의 실효적인 배치 밀도가 부하 하중을 증가하는 중에 0.26에서 0.52로 증가하고, 적용예 2의 구성에서는, 기둥형 스페이서(4)의 실효적인 배치 밀도가 부하 하중을 증가하는 중에 0.26에서 0.78로 증대하게 된다.
도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 사이에 제1 기둥형 스페이서(4A)만 개재하고 있는 비교예의 구성에서는, 액정 표시 소자(10)에 가해지는 부하 하중이 1 N/mm2를 초과하는 지점 부근으로부터 간극 변화량이 급격하 게 증가하고, 부하 하중이 2 N/mm2보다 약간 큰 단계에서는 간극 변화량이 0.2 ㎛에 도달한다. 그리고, 부하 하중이 3 N/mm2에서 4 N/mm2로 그리고 5 N/mm2로 커짐에 따라, 간극 변화량은 0.28 ㎛, 0.36 ㎛, 0.41 ㎛로 증대하고, 간극 변화량의 최대값은 대략 0.43 ㎛이다.
이에 대하여, 제1 기둥형 스페이서(4A)의 배치 밀도 D1과 제2 기둥형 스페이서(4B)의 배치 밀도 D2를 0.26으로 한 적용예 1의 구성에서는, 부하 하중이 2 N/mm2보다 약간 큰 단계에서도 간극 변화량이 0.05 ㎛ 미만으로 억제되고, 부하 하중이 2.5 N/mm2를 초과하는 시점 부근부터 간극 변화량이 서서히 커지고 있다. 단, 부하 하중이 5 N/mm2의 단계에서는, 간극 변화량이 비교예의 경우의 약 70%에 상당하는 0.27 ㎛ 정도로 억제되고, 간극 변화량의 최대값은 0.32 ㎛ 정도로 되어 있다.
또한, 제2 기둥형 스페이서(4B)의 배치 밀도 D2를 제1 기둥형 스페이서(4A)의 배치 밀도 D1의 2배로 한 적용예 2의 구성에서는, 적용예 1과 마찬가지로 부하 하중이 2.5 N/mm2를 초과하는 단계 부근에서 간극 변화량이 서서히 커지지만, 부하 하중이 3 N/mm2보다 약간 큰 단계에서도 간극 변화량이 0.05 ㎛ 정도로 억제되어 있다. 그리고, 부하 하중이 5 N/mm2인 단계에서는, 간극 변화량이 비교예인 경우의 대략 40%에 상당하는 0.15 ㎛ 정도로 억제되고, 간극 변화량의 최대값은 0.18 ㎛ 정도로 되어 있다.
이상의 실험 결과로부터, 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 사이에서 기둥형 스페이서(4)의 실효적인 배치 밀도를 높이는 것이, 액정 표시 소자(10)의 내압성 향상에 크게 기여하는 것이 입증되었다. 또한, 도시하지는 않지만, 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 사이에 D1 = 0.26의 배치 밀도로 제1 기둥형 스페이서(4A)만을 개재시킨 경우와, 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 사이에 D1 = 0.52의 배치 밀도로 제1 기둥형 스페이서(4A)만을 개재시킨 경우와, 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 사이에 D1 = 0.78의 배치 밀도로 제1 기둥형 스페이서(4A)만을 개재시킨 경우에, 각각 저온 환경에서의 충격에 의한 기포의 발생 유무를 확인한 곳, 제1 기둥형 스페이서(4A)의 배치 밀도를 D1 = 0.52와 D1 = 0.78로 설정한 것에서는 기포의 발생이 "존재한다"라고 확인되지만, 제1 기둥형 스페이서(4A)의 배치 밀도를 D1 = 0.26으로 설정한 것에서는 기포의 발생이 "없다"라고 확인되었다.
(제1 구체예)
도 6은 제1 기판을 구동 기판으로 하고 제2 기판을 대향 기판으로 한 액정 표시 소자의 제1 구체예를 나타낸 개략 단면도이다. 제1 기판을 구성하는 구동 기판(11)은, 투명한 유리 기판(11A)을 기초로 구성되며, 제2 기판을 구성하는 대향 기판(12)도, 투명한 유리 기판(12A)에 기초하여 구성되어 있다. 제1 기둥형 스페이서(4A)와 제2 기둥형 스페이서(4B)는 대향 기판(12)에 밀착된 상태로 대향 기판(12)상에 형성되어 있다. 그리고, 도 6에서는 액정층(3)의 표시를 생략하고 있다.
구동 기판(11)에는, 기둥형 스페이서(4)의 배치 부위에 대응하여, 예를 들면 금속으로 이루어지는 차광막(13)이 형성되어 있다. 구동 기판(11)의 외측(배면측)으로부터 입사한 표시용 광(백라이트 광 등)은, 구동 기판(11)을 투과할 때 차광막(13)에 의해 차광된다. 그러므로, 기둥형 스페이서(4) 주위의 액정 배향 불규칙성에 의한 광의 누출을 억제할 수 있다. 또한, 구동 기판(11)상에는, 차광막(13)을 덮은 상태로, 예를 들어 절연성의 유기 재료(유기 수지 재료)로 이루어지는 평탄화막(14)이 형성되어 있다. 평탄화막(14)은 구동 기판(11)의 상면에 형성되는 차광막(13)과 스위칭 소자(도시하지 않음)의 존재에 의해 생기는 단차를 평탄화하기 위해 형성되는 것이다.
구동 기판(11)의 기판면 내에서, 제2 기둥형 스페이서(4B)가 배치되는 부분에는 오목부(7)가 형성되어 있다. 오목부(7)는 평탄화막(14)의 상면에 오목한 형상으로 형성되어 있다. 그러므로, 제2 기둥형 스페이서(4B)의 선단부와 오목부(7)의 바닥면 사이에는, 오목부(7)의 오목한 치수에 대응하는 간극이 확보되어 있다. 따라서, 구동 기판(11)의 가장 내측의 면을 평탄화막(14)의 상면이라고 가정하면, 제2 기둥형 스페이서(4B)의 선단부는 평탄화막(14)으로부터 이격된 상태로 배치되어 있지만, 제1 기둥형 스페이서(4A)의 선단부는 평탄화막(14)에 접촉된 상태로 배치되어 있다.
한편, 대향 기판(12)에는, 예를 들면 도시하지 않은 컬러 필터층이 형성되어 있다. 컬러 필터층은, 구동 기판(11)으로부터 액정층(3)을 투과하여 대향 기판(12)에 도달한 광 중에서 특정 파장 영역의 광을 선택적으로 투과시킨다. 예를 들면, 적색의 컬러 필터이면 적색 파장 영역의 광을 선택적으로 투과시키고, 녹색 의 컬러 필터이면 녹색 파장 영역의 광을 선택적으로 투과시키며, 청색의 컬러 필터이면 청색 파장 영역의 광을 선택적으로 투과시킨다.
이러한 구성으로 이루어지는 액정 표시 소자(10)에서는, 부하 하중이 소정값 이하인 경우(부하 하중이 제로인 경우를 포함), 제1 기둥형 스페이서(4A)의 선단부는, 구동 기판(11)의 평탄화막(14)에 접촉된 상태로 배치되고, 구동 기판(11)의 오목부(7)에 대치하도록 대향 기판(12)상에 형성된 제2 기둥형 스페이서(4B)의 선단부는 구동 기판(11)의 평탄화막(14)으로부터 이격된(분리된) 상태로 배치된다. 그러므로, 구동 기판(11)과 대향 기판(12)의 간극은, 제1 기둥형 스페이서(4A) 만으로 유지된다. 따라서, 소정값 이하의 부하 하중이 가해진 경우에, 구동 기판(11)과 대향 기판(12)을 지지하는 기둥형 스페이서(4)의 실효적인 배치 밀도는, 제1 기둥형 스페이서(4A)의 배치 밀도에 의존한다.
이에 대하여, 부하 하중이 소정값을 초과하는 경우에는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 제1 기둥형 스페이서(4A)의 선단부가 구동 기판(11)의 평탄화막(14)에 접촉된 동안, 부하 하중의 인가에 따른 대향 기판(12)의 변형에 의해 제2 기둥형 스페이서(4B)의 선단부가 평탄화막(14)의 오목부(7)의 바닥면에 접촉된 상태로 된다. 그러므로, 구동 기판(11)과 대향 기판(12)의 간극은, 제1 기둥형 스페이서(4A)와 제2 기둥형 스페이서(4B)의 양쪽에서 유지된다. 따라서, 소정값을 초과하는 부하 하중이 가해진 경우, 구동 기판(11)과 대향 기판(12)을 지지하는 기둥형 스페이서(4)의 실효적인 배치 밀도는, 전체 기둥형 스페이서(4)의 배치 밀도에 의존하는 것으로 된다.
이로써, 예를 들면 액정 표시 소자(10)에 부하 하중이 인가되어 있지 않은 경우에는, 기둥형 스페이서(4)의 실효적인 배치 밀도가 낮게 억제되므로, 만일 저온 환경하에서 액정의 밀도 저하에 의한 체적 수축이 발생해도, 이에 기둥형 스페이서(4)[제1 기둥형 스페이서(4A)]의 탄성 수축이 추종할 수 있게 된다. 또한, 액정 표시 소자(10)에 소정값을 초과하는 과도한 부하 하중이 가해진 경우에는, 그 경우에만 기둥형 스페이서(4)의 실효적인 배치 밀도를 증대시킬 수 있다. 그러므로, 저온 환경하에서의 기포의 발생을 유효하게 방지할 수 있는 고내압의 액정 표시 소자(10)를 실현할 수 있다.
또한, 구동 기판(11)에 오목부(7)를 설치하는데 있어서, 구동 기판(11)과 대향 기판(12)을 접합시킬 때 제2 기둥형 스페이서(4B)가 배치되는 부분에 대응하여, 평탄화막(14)의 상면을 부분적으로 오목하게 하는 것으로, 평탄화막(14)의 상면에 오목한 형상으로 오목부(7)를 형성하고 있다. 평탄화막(14)은 문자 그대로 평탄화를 위해 두꺼운 막으로 형성되므로, 상면을 부분적으로 예를 들면, 1.5 ㎛ 정도로 오목하게 해도, 액정 표시 소자(10)의 기능적으로는 문제가 생기지 않는다. 또한, 구동 기판(11)상의 평탄화막(14)은, 후술하는 투명 전극을 평평하게 형성하기 위한 하부막으로서 필수적인 구성 요소가 된다. 그러므로, 액정 표시 소자(10)의 구성 요소로서 원래 존재하는 평탄화막(14)의 일부[제2 기둥형 스페이서(4B)가 배치되는 부분]를 오목한 형상으로 패이게 해 오목부(7)를 형성하는데 있어서, 예를 들면 화소 회로를 구성하는 전극부, 배선부, 및 절연부간의 위치적인 간섭이 생기지 않는다. 그러므로, 구동 기판(11)상에 오목부(7)를 설치하는 경우, 레이아웃의 자유도 가 높다.
(제2 구체예)
도 8은 제1 기판을 구동 기판으로 하고 제2 기판을 대향 기판으로 한 액정 표시 소자의 제2 구체예를 나타낸 개략 단면도이다. 제1 기판을 구성하는 구동 기판(11)은, 투명한 유리 기판(11A)에 기초하여 구성되며, 제2 기판을 구성하는 대향 기판(12)도, 투명한 유리 기판(12A)에 기초하여 구성되어 있다. 제1 기둥형 스페이서(4A)와 제2 기둥형 스페이서(4B)는, 구동 기판(11)에 밀착된 상태로 구동 기판(11)상에 형성되어 있다. 그리고, 도 8에서는, 액정층(3)의 표시를 생략하고 있다.
구동 기판(11)에는, 모든 기둥형 스페이서(4)의 배치 부위에 대응하여, 예를 들면 금속으로 이루어지는 차광막(13)이 형성되어 있다. 구동 기판(11)의 외측(배면측)으로부터 입사한 표시용 광(백라이트 광 등)은, 구동 기판(11)을 투과할 때 차광막(13)에 의해 차광된다. 그러므로, 기둥형 스페이서(4) 주위의 액정 배향 불규칙성에 의한 광의 누출을 억제할 수 있다. 또한, 구동 기판(11)상에는, 차광막(13)을 덮은 상태로, 예를 들면 절연성의 유기 재료(유기 수지 재료)로 이루어지는 평탄화막(14)이 형성되어 있다. 평탄화막(14)은 구동 기판(11)의 상면에 형성되는 차광막(13)과 스위칭 소자(도시하지 않음)의 존재에 의해 생기는 단차를 평탄화하기 위해 형성되는 것이다.
구동 기판(11)의 기판면 내에서, 제2 기둥형 스페이서(4B)가 배치되는 부분에는 오목부(7)가 형성되어 있다. 오목부(7)는 평탄화막(14)의 상면에 오목한 형 상으로 형성되어 있다. 또한, 제2 기둥형 스페이서(4B)는, 평탄화막(14)의 오목부(7)의 바닥면에 스페이서의 기단부를 밀착시킨 상태로 구동 기판(11) 상에 형성되어 있다. 그러므로, 제2 기둥형 스페이서(4B)의 선단부와 대향 기판(12)의 내면 사이에는, 오목부(7)의 오목한 치수에 대응하는 간극이 확보되어 있다. 따라서, 제1 기둥형 스페이서(4A)의 선단부는 대향 기판(12)에 접촉된 상태로 배치되어 있지만, 제2 기둥형 스페이서(4B)의 선단부는 대향 기판(12)의 내면으로부터 이격된(분리된) 상태로 배치되어 있다.
한편, 대향 기판(12)에는, 예를 들면 도시하지 않은 컬러 필터층이 형성되어 있다. 이 컬러 필터층은, 구동 기판(11)으로부터 액정층(3)을 투과하여 대향 기판(12)에 도달한 광 중에서 특정 파장 영역의 광을 선택적으로 투과시키는 것이다. 예를 들면, 적색의 컬러 필터이면 적색 파장 영역의 광을 선택적으로 투과시키고, 녹색의 컬러 필터이면 녹색 파장 영역의 광을 선택적으로 투과시키며, 청색의 컬러 필터이면 청색 파장 영역의 광을 선택적으로 투과시킨다.
이러한 구성으로 이루어지는 액정 표시 소자(10)에서는, 부하 하중이 소정값을 넘지 않는 경우(부하 하중이 제로인 경우를 포함), 제1 기둥형 스페이서(4A)의 선단부는 대향 기판(12)의 내면에 접촉된 상태로 배치되고, 구동 기판(11)의 오목부(7)의 바닥면에 형성된 제2 기둥형 스페이서(4B)의 선단부는 대향 기판(12)의 내면으로부터 이격된(분리된) 상태로 배치된다. 그러므로, 구동 기판(11)과 대향 기판(12) 사이의 간극은 제1 기둥형 스페이서(4A) 만으로 유지된다. 따라서, 소정값 이하의 부하 하중이 가해진 경우에, 구동 기판(11)과 대향 기판(12)을 지지하는 기 둥형 스페이서(4)의 실효적인 배치 밀도는, 제1 기둥형 스페이서(4A)의 배치 밀도에 의존한다.
이에 대하여, 부하 하중이 소정값을 초과하는 경우에는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 제1 기둥형 스페이서(4A)의 선단부가 대향 기판(12)의 내면에 접촉된 상태인 동안, 부하 하중의 인가에 따른 대향 기판(12)의 변형에 의해 제2 기둥형 스페이서(4B)의 선단부가 대향 기판(12)의 내면에 접촉된 상태로 된다. 그러므로, 구동 기판(11)과 대향 기판(12) 사이의 간극(간격)은, 제1 기둥형 스페이서(4A)와 제2 기둥형 스페이서(4B)의 양쪽에서 유지된다. 따라서, 소정값을 초과하는 부하 하중이 가해진 경우에, 구동 기판(11)과 대향 기판(12)을 지지하는 기둥형 스페이서(4)의 실효적인 배치 밀도는, 전체 기둥형 스페이서(4)의 배치 밀도에 의존한다.
이로써, 예를 들면 액정 표시 소자(10)에 부하 하중이 인가되지 않은 경우에는, 기둥형 스페이서(4)의 실효적인 배치 밀도가 낮게 억제되므로, 만일 저온 환경하에서 액정의 밀도 저하에 의한 체적 수축이 발생해도, 이에 기둥형 스페이서(4)[제1 기둥형 스페이서(4A)]의 탄성 수축이 추종할 수 있게 된다. 또한, 액정 표시 소자(10)에 소정값을 초과하는 과도한 부하 하중이 가해진 경우에는, 그 경우에만 기둥형 스페이서(4)의 실효적인 배치 밀도를 증대시킬 수 있다. 그러므로, 저온 환경하에서의 기포의 발생을 유효하게 방지할 수 있는 고내압의 액정 표시 소자(10)를 실현할 수 있다.
또한, 구동 기판(11)에 오목부(7)를 설치하기 위해서는, 구동 기판(11)과 대향 기판(12)을 접합시킬 때 제2 기둥형 스페이서(4B)가 배치되는 부분에 대응하여, 평탄화막(14)의 상면을 부분적으로 패이게 하는 것으로, 평탄화막(14)의 상면에 오목한 형상으로 오목부(7)를 형성하고 있다. 평탄화막(14)은 문자 그대로 평탄화를 위해 두꺼운 막으로 형성되므로, 상면을 부분적으로, 예를 들면, 1.5 ㎛ 정도에 오목하게 해도, 액정 표시 소자(10)의 기능적적으로는 문제가 생기지 않는다. 또한, 구동 기판(11)상의 평탄화막(14)은, 후술하는 투명 전극을 평평하게 형성하기 위한 하부막으로서 필수적인 구성 요소가 된다. 그러므로, 액정 표시 소자(10)의 구성 요소로서 원래 존재하는 평탄화막(14)의 일부[제2 기둥형 스페이서(4B)가 배치되는 부분]를 오목한 형상으로 패이게 해 오목부(7)를 형성하여, 예를 들면 화소 회로를 구성하는 전극부, 배선부 및 절연부간의 위치적인 간섭이 생기지 않도록 한다. 그러므로, 구동 기판(11)상에 오목부(7)를 설치하는 경우의 레이아웃의 자유도가 높아지게 된다.
그리고, 기둥형 스페이서(4)의 외경은 모두 동일한 치수일 필요는 없고, 예를 들면 도 10에 나타낸 바와 같이, 제1 기둥형 스페이서(4A)의 외경에 대하여, 제2 기둥형 스페이서(4B)의 외경을 크게하거나 작게 설정해도 된다. 또한, 기둥형 스페이서(4)의 단면 형상은 원형일 필요는 없고, 예를 들면 도시하지 않지만 사각형이나 육각형 등의 다각형도 가능하고, 기둥형 스페이서(4)의 단면 형상에 맞추어 오목부(7)의 평면 형상을 바꾸어도 된다.
(실시예)
도 11은 본 발명의 실시예에 관한 액정 표시 소자의 구성예를 나타낸 주요 부분의 단면도이다. 도시한 바와 같이, 구동 기판(11)의 베이스를 구성하는 유리 기판(11A) 상에는, 차광막(13)의 기능도 행하는 용량 전극(13A)과 함께 박막 트랜지스터(15)가 설치되어 있다. 박막 트랜지스터(15)는, 화소를 선택적으로 구동시키기 위한 스위칭 소자를 형성한다. 박막 트랜지스터(15)는 게이트 배선(주사선)에 연결되는 게이트 전극(16), 게이트 전극(16)을 덮는 게이트 절연막(17), 게이트 절연막(17) 상에 적층된 폴리실리콘 층(18), 폴리실리콘 층(18)을 덮는 절연막(19)을 포함한다. 또한, 구동 기판(11) 상에는, 박막 트랜지스터(15), 후술하는 축적 용량 소자 등을 덮은 상태로 평탄화막(14)이 형성되어 있다.
게이트 전극(16)과 용량 전극(13A)은, 예를 들면 몰리브덴 등의 금속 재료를 포함하여 구성되어 있다. 게이트 절연막(17)은, 게이트 전극(16)과 용량 전극(13A)의 양쪽을 덮은 상태로 구동 기판(11)의 유리 기판(11A) 상에 형성되어 있다. 폴리실리콘 층(18) 상에는, 폴리실리콘 층(18)을 덮은 상태로 절연막(19)이 적층되어 있다. 또한, 폴리실리콘 층(18)의 일부(18A)는, 용량 전극(13A)과 쌍을 이루는 용량 전극으로서, 게이트 절연막(17)을 통하여 용량 전극(13A)과 대향하고 있고 대향 영역이 축적 용량 소자으로서 구성되어 있다. 게이트 전극(16)의 대향하는 면에서, 폴리실리콘 층(18)의 한쪽은 소스 영역이고 다른 쪽은 드레인 영역으로 되어 있다. 이에 대하여, 절연막(19)에는, 폴리실리콘 층(18)의 소스 영역에 연결되는 접속 구멍(관통 구멍)과 폴리실리콘 층(18)의 드레인 영역에 연결되는 접속 구멍(관통 구멍)이 형성되어 있다. 그리고, 절연막(19) 상에는, 소스 영역에 연결되는 접속 구멍을 매립하는 상태로 신호 배선(20)이 형성되는 동시에, 드레인 영역에 연결되는 접속 구멍을 매립하는 상태로 화소 접속 배선(21)이 형성되어 있 다. 신호 배선(20) 및 화소 접속 배선(21)은, 알루미늄 등의 배선 재료에 의해 구성되며, 절연막(19)으로부터 돌출된 상태로 형성되어 있다.
평탄화막(14)에는, 화소 접속 배선(21)에 연결되는 화소 컨택트용의 접속 구멍(관통 구멍)(23)이 형성되어 있다. 접속 구멍(23)의 내면 및 화소 접속 배선(21)의 노출면을 포함하여, 평탄화막(14)의 상면에 투명 전극(22)이 형성되어 있다. 투명 전극(22)은, 단위 화소마다 형성되는 화소 전극을 형성하며, ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명 전극 재료를 사용하여 구성되어 있다. 투명 전극(22)은, 도시하지 않은 배향막(예를 들면, 폴리이미드막)에 의해 덮혀 있다.
한편, 대향 기판(12)의 베이스가 되는 유리 기판(12A) 상에는, 컬러 필터층(25), 컬러 필터층(25)을 덮는 오버코트 층(26), 오버코트 층(26)을 덮는 투명 전극(27)이, 유리 기판(12A) 측으로부터 차례로 적층된 상태로 형성되어 있다. 투명 전극(27)은 모든 단위 화소에 공통으로 사용되는 공통 전극이다. 투명 전극(27)은, 도시하지 않은 배향막(예를 들면, 폴리이미드막)에 의해 덮혀 있다. 그리고, 구동 기판(11) 측의 투명 전극(22)을 덮는 배향막과 대향 기판(12) 측의 투명 전극(27)을 덮는 배향막에 접해 액정층(3)이 형성되어 있다.
제1 기둥형 스페이서(4A)와 제2 기둥형 스페이서(4B)는, 대향 기판(12)에 밀착된 상태로 대향 기판(12) 상에 형성되어 있다. 구체적으로, 대향 기판(12)의 투명 전극(27)으로부터 볼록하게 돌출된 상태로 제1 기둥형 스페이서(4A)와 제2 기둥형 스페이서(4B)가 형성되어 있다. 그러므로, 각각의 기둥형 스페이서(4A, 4B)의 기단부는, 대향 기판(12) 상의 투명 전극(27)에 밀착된 상태로 형성되어 있다. 제 1 기둥형 스페이서(4A)와 제2 기둥형 스페이서(4B)를 포함하여, 각각의 기둥형 스페이서(4)는, 액정 표시 소자(10)를 대향 기판(12) 측으로부터 평면적으로 본 경우, 도 12에 나타낸 바와 같이, 용량 전극(13A)와 겹쳐지는 상태, 바람직하게는 용량 전극(13A)의 중앙부와 겹쳐지는 상태로 배치된다.
한편, 구동 기판(11)에는 오목부(7)가 형성되어 있다. 오목부(7)는 제2 기둥형 스페이서(4B)가 배치되는 부분에 위치하여 평탄화막(14)의 상면에 오목한 형상으로 형성되어 있다. 그러므로, 제2 기둥형 스페이서(4B)의 선단부와 오목부(7)의 바닥면을 덮는 투명 전극(22) 사이에는, 오목부(7)의 오목한 치수에 대응하는 간극(간격)이 확보되어 있다. 따라서, 구동 기판(11)의 가장 내측의 면을 투명 전극(22)의 전극면이라고 가정하면, 제2 기둥형 스페이서(4B)의 선단부는 오목부(7)의 개재에 의해 투명 전극(22)의 전극면으로부터 이격된(분리된) 상태로 배치되어 있지만, 제1 기둥형 스페이서(4A)의 선단부는 투명 전극(22)의 전극면에 접촉된 상태로 배치되어 있다.
이러한 구성으로 이루어지는 액정 표시 소자(10)에서는, 부하 하중이 소정값을 넘지 않는 경우(부하 하중이 제로인 경우를 포함), 제1 기둥형 스페이서(4A)의 선단부는, 구동 기판(11) 상의 투명 전극(22)에 접촉된 상태로 배치되고, 구동 기판(11)의 오목부(7)에 대치하도록 대향 기판(12) 상에 형성된 제2 기둥형 스페이서(4B)의 선단부는, 구동 기판(11) 상의 투명 전극(22)으로부터 이격된(분리된) 상태로 배치된다. 그러므로, 구동 기판(11)과 대향 기판(12) 사이의 간극(간격)은, 제1 기둥형 스페이서(4A) 만으로 유지된다. 따라서, 소정값을 넘지 않는 부하 하 중이 가해진 경우, 구동 기판(11)과 대향 기판(12)을 지지하는 기둥형 스페이서(4)의 실효적인 배치 밀도는, 제1 기둥형 스페이서(4A)의 배치 밀도에 의존하게 된다.
이에 대하여, 부하 하중이 소정값을 초과하는 경우에는, 제1 기둥형 스페이서(4A)의 선단부가 구동 기판(11) 상의 투명 전극(22)에 접촉된 상태인 동안, 도 13에 나타낸 바와 같이, 부하 하중의 인가에 따른 대향 기판(12)의 변형에 의해 제2 기둥형 스페이서(4B)의 선단부가 오목부(7)의 바닥면을 덮는 투명 전극(22)에 접촉된 상태로 된다. 그러므로, 구동 기판(11)과 대향 기판(12) 사이의 간극(간격)은, 제1 기둥형 스페이서(4A)와 제2 기둥형 스페이서(4B)의 양쪽에서 유지된다. 따라서, 소정값을 초과하는 부하 하중이 가해진 경우에, 구동 기판(11)과 대향 기판(12)을 지지하는 기둥형 스페이서(4)의 실효적인 배치 밀도는, 전체 기둥형 스페이서(4)의 배치 밀도에 의존하는 것으로 된다.
이에 의하면, 예를 들어 액정 표시 소자(10)에 부하 하중이 인가되어 있지 않은 경우에는, 기둥형 스페이서(4)의 실효적인 배치 밀도가 낮게 억제되므로, 만일 저온 환경하에서 액정의 밀도 저하에 의한 체적 수축이 발생해도, 이에 기둥형 스페이서(4)[제1 기둥형 스페이서(4A)]의 탄성 수축이 추종 가능하게 된다. 또한, 액정 표시 소자(10)에 소정값을 초과하는 과도한 부하 하중이 가해진 경우에는, 그 경우에만 기둥형 스페이서(4)의 실효적인 배치 밀도를 증대시킬 수 있다. 그러므로, 저온 환경하에서의 기포의 발생을 유효하게 방지할 수 있는 고내압의 액정 표시 소자(10)를 실현할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 관한 액정 표시 소자의 제조 방법으로서, 특히 구 동 기판(11)에 오목부(7)를 형성하는 경우에 적용되는 방법에 대하여 설명한다.
<제1 제조 방법>
도 14의 (a)~(c)는 본 발명의 실시예에 관한 액정 표시 소자의 제1 제조 방법을 설명하는 도면이다. 먼저, 도 14의 (a)에 나타낸 바와 같이, 구동 기판(11)의 베이스가 되는 유리 기판(11A) 상에 주지의 성막 프로세스(forming process)나 패터닝 프로세스(patterning process)를 적용하여, 전술한 용량 전극(13A), 박막 트랜지스터(15), 절연막(19), 신호 배선(20) 등을 형성한 후, 이들을 덮은 상태로 유리 기판(11A) 상에 감광 재료로서 슬러리 상태의 유기 수지 재료를 도포함으로써, 상기 감광 재료(유기 수지 재료)에 의해 평탄화막(14)을 형성한다. 이 경우, 평탄화막(14)의 막 두께는, 예를 들면, 3㎛로 설정한다. 평탄화막(14)을 형성하기 이전 단계에서는, 절연막(19)으로부터 신호 배선(20)이 돌출된 상태로 되어 있으므로, 이것을 덮도록 평탄화막(14)을 형성하면, 신호 배선(20)의 바로 위쪽 위치에서 평탄화막(14)의 일부(14A)가 볼록하게 돌출하게 된다(이하, 이 부분을 "돌출 부분"이라고 한다). 그리고, 도 14의 (a)~(c)에서는, 설명의 편의상, 구동 기판(11)[유리 기판(11A)]의 상면을 절연막(19)으로만 덮은 상태로 간략하게로 나타내고 있다.
다음에, 도 14의 (b)에 나타낸 바와 같이, 평탄화막(14)의 돌출 부분(14A)에 대향하는 부분과, 오목부(7)를 형성하기 위한 부위에 대향하는 부분에 각각 개구(28A, 28B)가 설치된 노광 마스크(29)를 사용하여, 평탄화막(14)의 상면에 광을 조사함으로써, 평탄화막(14)을 노광한다. 이로써, 평탄화막(14)의 상면에서, 돌출 부분(14A) 및 오목부(7)를 형성하기 위한 부위가 선택적으로 노광 처리된다. 평탄 화막(14)의 돌출 부분(14A)에 대한 노광은, 평탄화를 위해 그 부분을 현상으로 제거함으로써 행해진다. 이 경우에는, 노광 부분이 현상액에 대하여 용해되는 포지티브형의 감광 재료를 사용하여 평탄화막(14)을 형성하고 있다.
그 후, 현상액을 사용하여 평탄화막(14)을 현상함으로써, 도 14의 (c)에 나타낸 바와 같이, 평탄화막(14)의 상면으로부터 돌출 부분(14A)을 제거하고, 평탄화막(14)의 상면에 오목부(7)를 형성한다. 오목부(7)는, 노광 마스크(29)의 개구(28B)를 통해 노광된 부분에 오목한 형상으로 형성된다.
이와 같은 방법에 따라 액정 표시 소자를 제조함으로써, 평탄화막(14)의 성막 후에 돌출 부분(14A)을 제거하기 위한 노광 공정 및 현상 공정 중에 평탄화막(14)의 상면에 오목부(7)를 형성할 수 있다. 그러므로, 특히 새로운 공정을 추가하지 않고도, 구동 기판(11) 상에 오목부 구조를 형성하는 것이 가능해진다.
<제2 제조 방법>
도 15의 (a)~(c) 및 도 16의 (a), (b)는 본 발명의 실시예에 관한 액정 표시 소자의 제2 제조 방법을 설명하는 도면이다. 먼저, 도 15의 (a)에 나타낸 바와 같이, 구동 기판(11)의 베이스가 되는 유리 기판(11A) 상에 주지의 성막 프로세스나 패터닝 프로세스를 적용하여, 전술한 용량 전극(13A), 박막 트랜지스터(15), 절연막(19), 신호 배선(20) 등을 형성한 후, 이들을 덮은 상태로 유리 기판(11A) 상에 감광 재료로서, 예를 들면 슬러리 상태의 유기 수지 재료를 도포함으로써, 감광 재료(유기 수지 재료)에 의해 평탄화막(14)을 형성한다. 이 경우, 평탄화막(14)의 막 두께는, 예를 들면 3 ㎛로 설정한다.
그 후, 도 15의 (b)에 나타낸 바와 같이, 전술한 화소 컨택트용의 접속 구멍(23)을 형성하기 위한 부위에 대향하는 부분에 개구(30)가 설치된 제1 노광 마스크(31)를 사용하여, 평탄화막(14)의 상면에 광을 조사함으로써, 평탄화막(14)을 노광한다. 이로써, 평탄화막(14)의 상면에서, 접속 구멍(23)을 형성하기 위한 부위가 선택적으로 노광 처리된다. 이 경우, 노광 부분이 현상액에 대하여 용해되는 포지티브형의 감광 재료를 사용하여 평탄화막(14)을 형성하고 있다. 다음에, 도 15의 (c)에 나타낸 바와 같이, 오목부(7)를 형성하기 위한 부위에 대향하는 부분에 개구(32)가 형성된 제2 노광 마스크(33)를 사용하여, 평탄화막(14)에 광을 조사함으로써 평탄화막(14)을 노광한다. 이로써, 평탄화막(14)의 상면에서, 오목부(7)를 형성하기 위한 부위가 선택적으로 노광 처리된다.
그 후, 현상액을 사용하여 평탄화막(14)을 현상함으로써, 도 16의 (a)에 나타낸 바와 같이, 평탄화막(14)에 화소 컨택트용의 접속 구멍(관통 구멍)(23)을 형성하는 동시에, 평탄화막(14)의 상면에 오목부(7)를 형성한다. 화소 컨택트용의 접속 구멍(23)은, 신호 배선(20)의 표면(상면)을 부분적으로 노출시킨 상태로 형성된다. 오목부(7)는 제2 노광 마스크(33)의 개구(32)를 통해 노광된 부분에 오목한 형상으로 형성된다. 다음에, 도 16의 (b)에 나타낸 바와 같이, 평탄화막(14)의 상면을 덮은 상태로 투명 전극(22)을 형성한다. 투명 전극(22)은, 예를 들면 ITO를 스퍼터링법으로 성막한 후, ITO막을 단위 화소마다 구획하도록 패터닝함으로써 형성된다.
이와 같은 방법에 따라 액정 표시 소자를 제조함으로써, 평탄화막(14)의 성 막 후에 화소 컨택트용의 접속 구멍(23)을 형성하기 위한 노광 공정 및 현상 공정 중에 평탄화막(14)의 상면에 오목부(7)를 형성할 수 있다. 그러므로, 특히 새로운 공정을 추가하지 않고도, 구동 기판(11) 상에 오목부가 형성된 구조를 구성하는 것이 가능해진다. 또한, 오목부(7)를 형성하기 위한 부위에 대한 노광 처리를 전용의 노광 마스크(33)를 사용하여 행함으로써, 화소 컨택트용의 접속 구멍을 형성하기 위한 부위와 관계없이, 원하는 노광량으로 오목부(7)를 형성하기 위한 부위를 노광시킬 수 있다. 따라서, 오목부(7)의 오목한 치수를 양호한 정밀도로 제어하는 것이 가능해진다.
그리고, 제2 제조 방법에서는, 화소 컨택트용의 접속 구멍(23)의 형성 대상 부위에 대한 노광 처리와, 오목부(7)를 형성하기 위한 부위에 대한 노광 처리를, 각각 전용의 노광 마스크(31, 33)를 사용하여, 차례로(2회로 나누어) 행하는 것으로 하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 화소 컨택트용의 접속 구멍(23)을 형성하기 위한 부위에 대한 노광 처리와, 오목부(7)를 형성하기 위한 부위에 대한 노광 처리를 동시에 행하도록 해도 된다. 구체적인 예를 들면 다음과 같다. 도시하지는 않지만, 오목부(7)를 형성하기 위한 부위에 대향하는 부분을 반투과막으로 한 하프톤 마스크(half-tone mask)를 사용하여, 화소 컨택트용의 접속 구멍을 형성하기 위한 부위는, 접속 구멍의 형성에 필요한 소정의 광량으로 노광하여 "완전 노광 부분"이라고 하고, 오목부(7)를 형성하기 위한 부위는, 예를 들면 소정의 광량의 1/3 정도의 노광량으로 노광하여 "중간 노광 부분"이라고 하며, 그 이외의 부분은 "미노광 부분"이 되도록 노광한다. 이러한 방식에서, 평탄화막(14)의 노광 처리를 1회로 끝내는 것이 가능하다.
본 발명의 사상 및 범위 내에서, 예를 들면, 본 명세서의 기재에 기초하여 창작되거나 조합하여 얻은 각종의 변형예 및 응용예를 포함하여, 전술한 실시예에 대한 다양한 변형예를 생각할 수 있다. 해당 기술분야의 당업자는, 첨부된 청구항의 범위 또는 그와 동등한 범위 내인 한 설계 요건 및 다른 인자에 따라, 본 발명에 대한 다양한 변형, 조합, 부조합 및 변경이 가능하다는 것을 알아야 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 액정 표시 소자의 구성예를 나타낸 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 관한 액정 표시 소자의 구성을 나타낸 주요 부분의 확대 단면도이다.
도 3은 기둥형 스페이서와 오목부의 평면적인 배치예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 관한 액정 표시 소자의 구성을 나타낸 주요 부분의 확대 단면도이다.
도 5는 간극 변화량과 부하 하중의 관계를 실험적으로 구하여 그래프로 나타낸 도면이다.
도 6은 제1 기판을 구동 기판으로 하고 제2 기판을 대향 기판으로 한 액정 표시 소자의 제1 구체예를 나타낸 개략 단면도이다.
도 7은 도 6에 나타내는 액정 표시 소자에 소정값을 초과하는 부하 하중이 인가된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 8은 제1 기판을 구동 기판으로 하고 제2 기판을 대향 기판으로 한 액정 표시 소자의 제2 구체예를 나타낸 개략 단면도이다.
도 9는 도 8에 나타내는 액정 표시 소자에 소정값을 초과하는 부하 하중이 가해진 상태를 나타낸 단면도이다.
도 10은 기둥형 스페이서 간의 상대적인 관계를 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 관한 액정 표시 소자의 구성예를 나타낸 주요 부분의 단면도이다.
도 12는 기둥형 스페이서와 용량 전극의 배치예를 나타낸 평면도이다.
도 13은 도 11에 나타내는 액정 표시 소자에 소정값을 초과하는 부하 하중이 가해진 상태를 나타낸 단면도이다.
도 14의 (a)~(c)는 본 발명의 실시예에 관한 액정 표시 소자의 제1 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 15의 (a)~(c)는 본 발명의 실시예에 관한 액정 표시 소자의 제2 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 16의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 관한 액정 표시 소자의 제2 제조 방법을 설명하는 도면이다.

Claims (6)

  1. 액정층;
    상기 액정층을 통하여 대향하는 제1 기판과 제2 기판; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 간격을 유지하는 복수의 기둥형 스페이서;
    를 포함하고,
    상기 복수의 기둥형 스페이서는, 실질적으로 동일한 높이로 형성된 제1 기둥형 스페이서와 제2 기둥형 스페이서를 포함하며,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 한쪽의 기판면 내에는, 상기 제1 기둥형 스페이서가 배치되는 부분과 상기 제2 기둥형 스페이서가 배치되는 부분 중 적어도 어느 한쪽에 오목부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 기둥형 스페이서는, 다른 쪽의 기판면에 밀착된 상태로 상기 다른 쪽의 기판에 형성되어 있는, 액정 표시 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 기둥형 스페이서는, 상기 한쪽의 기판면에 밀착된 상태로 상기 한쪽의 기판에 형성되어 있는, 액정 표시 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 한쪽의 기판은, 화소를 선택적으로 구동시키기 위한 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자를 덮는 절연막과, 상기 절연막을 덮는 평탄화막을 포함하는 구동 기판으로 이루어지, 액정 표시 소자.
  5. 액정층과, 상기 액정층을 통하여 대향하는 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 간격을 유지하는 복수의 기둥형 스페이서를 구비하고, 상기 복수의 기둥형 스페이서는, 실질적으로 동일한 높이로 형성된 제1 기둥형 스페이서와 제2 기둥형 스페이서를 포함하고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 한쪽의 기판면 내에는 상기 제1 기둥형 스페이서가 배치되는 제1 부분과 상기 제2 기둥형 스페이서가 배치되는 제2 부분 중 적어도 어느 한쪽에 오목부가 설치되고, 상기 한쪽의 기판은 화소를 선택적으로 구동시키기 위한 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자를 덮는 절연막과, 상기 절연막을 덮는 평탄화막을 구비하는 구동 기판으로 이루어지고, 상기 오목부는 상기 평탄화막의 상면에 오목한 형상으로 형성되어 있는 액정 표시 소자의 제조 방법으로서,
    상기 구동 기판상에 상기 절연막을 덮은 상태로 감광 재료를 도포함으로써, 상기 감광 재료에 의해 상기 평탄화막을 형성하는 제1 공정;
    상기 제1 공정에서 형성된 상기 평탄화막의 배선에 의한 돌출 부분과 상기 오목부를 형성하기 위한 부위를 노광 처리하는 제2 공정; 및
    상기 제2 공정에서 노광 처리된 상기 평탄화막을 현상함으로써, 상기 평탄화 막으로부터 상기 돌출 부분을 제거하고, 상기 오목부를 상기 평탄화막에 형성하는 제3 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
  6. 액정층과, 상기 액정층을 통하여 대향하는 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 간격을 유지하는 복수의 기둥형 스페이서를 구비하고, 상기 복수의 기둥형 스페이서는 실질적으로 동일한 높이로 형성된 제1 기둥형 스페이서와 제2 기둥형 스페이서를 포함하고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 한쪽의 기판면 내에는 상기 제1 기둥형 스페이서가 배치되는 제1 부분과 상기 제2 기둥형 스페이서가 배치되는 제2 부분 중 적어도 어느 한쪽에 오목부가 설치되고, 상기 한쪽의 기판은 화소를 선택적으로 구동시키기 위한 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자를 덮는 절연막과, 상기 절연막을 덮는 평탄화막을 구비하는 구동 기판으로 이루어지고, 상기 오목부는 상기 평탄화막의 상면에 오목한 형상으로 형성되어 있는 액정 표시 소자의 제조 방법으로서,
    상기 구동 기판상에 상기 절연막을 덮은 상태로 감광 재료를 도포함으로써, 상기 감광 재료에 의해 상기 평탄화막을 형성하는 제1 공정;
    상기 제1 공정에서 형성된 상기 평탄화막에 대하여, 화소 컨택트용의 접속 구멍을 형성할 부위에 대한 노광 처리와, 상기 오목부를 형성할 부위에 대한 노광 처리를 차례로 또는 동시에 행하는 제2 공정; 및
    상기 제2 공정에서 노광 처리된 상기 평탄화막을 현상함으로써, 상기 화소 컨택트용의 접속 구멍과 상기 오목부를 상기 평탄화막에 형성하는 제3 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
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