KR100252650B1 - Liquid crystal display device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A liquid crystal display is provided to maintain an exact cell gap uniformly by forming a spacer on gate lines or data lines. CONSTITUTION: A gate line(103) and a gate insulating layer(114) are formed on the first substrate. As metal, such as aluminum, aluminum alloy, etc., is accumulated in a sputtering method and photoetched, the gate line(103) is formed simultaneously with a gate electrode. The gate insulating layer(114) is formed as SiNx or SiOx is accumulated in a plasma CVD(Chemical Vapor Deposition) method. After metal is accumulated in the sputtering method on the gate insulating layer(114) and etched, a metallic layer(130) is formed along the gate line(103). On the metallic layer(130) a protection layer(115) is formed by the plasma CVD method. A hole is formed in the protection layer(115). The first transparent layer(115) is connected to the metallic layer(130) through the hole formed in the protection layer(115). As BCB(BenzoCycloButene), resin, or photoresist is applied on the first transparent layer(115) in the longitudinal direction of the gate line(103), a spacer(135) having a thickness of 4.7 micrometer is formed.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}Liquid crystal display {LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 게이트배선 또는 데이터배선을 따라 형성된 액정표시장치의 스페이서에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a spacer of a liquid crystal display device formed along a gate wiring or a data wiring.

텔레비젼이나 퍼스널컴퓨터의 표시장치에 주로 사용되고 있는 CRT(cathod ray tube)는 대면적의 화면을 만들 수 있다는 장점이 있지만, 이러한 대면적의 화면을 만들기 위해서는 전자총(electron gun)과 발광물질이 도포된 스크린이 일정 거리 이상을 유지해야만 하기 때문에 그 부피가 커지는 문제가 있었다. 따라서, CRT는 현재 활발하게 연구되고 있는 벽걸이용 텔레비젼 등에 적용할 수 없을 뿐만 아니라, 근래에 주목받고 있는 휴대용 텔레비젼이나 노트북 컴퓨터 등과 같이 저전력을 필요로 하며 소형화를 요구하는 전자제품에도 적용할 수가 없었다.The CRT (cathod ray tube), which is mainly used for display devices of televisions and personal computers, has the advantage of making a large area screen, but in order to make such a large area screen, an electron gun and a screen coated with a light emitting material are used. Since it must maintain more than this fixed distance, there was a problem that the volume becomes large. Therefore, the CRT is not only applicable to wall-mounted televisions, which are currently being actively researched, but also to electronic products requiring low power and requiring miniaturization, such as portable TVs and notebook computers, which are attracting attention in recent years.

이러한 표시장치의 요구에 부응하여 LCD(Liquid Crystal Display), PDP (Plasma Display Panel), ELD(Electroluminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display)와 같은 여러가지의 평판표시장치가 연구되고 있지만, 그 중에서도 LCD(액정표시장치)가 여러가지의 단점에도 불구하고 화질이 우수하며 저전력을 사용한다는 점에서 근래에 가장 활발하게 연구되고 있다.In response to the needs of such display devices, various flat display devices such as liquid crystal displays (LCDs), plasma display panels (PDPs), electroluminescent displays (ELDs), and vacuum fluorescent displays (VFDs) have been studied. In spite of various drawbacks, liquid crystal displays have been researched most recently in that they have excellent image quality and use low power.

그러나, 상기한 LCD는 높은 콘트라스트비(high contrast ratio), 넓은 시야각특성(wide viewing angle characteristic)을 구현하고 색변화(color change)를 방지하기 위해 정확하게 셀갭(cell gap)이 유지될 필요가 있다. 특히, TN 모드(twisted nematic mode)와 같은 특정한 모드를 이용한 LCD에서는 광학적 특성에 맞춰 셀갭을 정확하게 유지하지 않으면, 높은 콘트라스트비를 얻을 수가 없을 뿐만 아니라 화면에 표시얼룩이 발생하게 된다.However, the LCD needs to accurately maintain a cell gap in order to realize high contrast ratio, wide viewing angle characteristic, and to prevent color change. In particular, in the LCD using a specific mode such as a twisted nematic mode, if the cell gap is not accurately maintained in accordance with the optical characteristics, high contrast ratios may not be obtained and display stains may appear on the screen.

따라서, LCD에서 정확한 셀갭을 균일하게 유지하는 것은 고화질의 LCD를 생산하는데 있어서 필수적인 요소이다. 이러한 정확한 셀갭을 유지하기 위한 종래의 방법이 도 1에 표시되어 있다. 이 방법은 도면에 나타낸 바와 같이 셀갭, 즉, 액정층(22)의 두께를 유지하는 스페이서(spacer)(24)로서 플라스틱 볼(plastic ball)이나 탄성체 플라스틱 미립자가 사용된다. 이러한 스페이서(24)를 사용하는 LCD는 스위칭소자인 박막트랜지스터(thin film transistor), 제1투명전극(11a), 제1배향막(18a)이 형성된 제1기판(1)에 산포장치를 이용해서 스페이서(24)를 균일하게 산포한 후, 블랙매트릭스(black matrix)(20), 컬러필터층(color filter layer)(15), 제2투명전극(9), 제2배향막(19)이 형성된 제2기판(2)을 합착하여 완성된다.Therefore, keeping the accurate cell gap uniform in the LCD is an essential factor in producing high quality LCD. A conventional method for maintaining this exact cell gap is shown in FIG. In this method, as shown in the figure, plastic balls or elastic plastic fine particles are used as the spacers 24 which maintain the cell gap, that is, the thickness of the liquid crystal layer 22. The LCD using the spacer 24 uses a scattering device on a first substrate 1 on which a thin film transistor, a first transparent electrode 11a, and a first alignment layer 18a, which are switching elements, is formed. A second substrate on which the black matrix 20, the color filter layer 15, the second transparent electrode 9, and the second alignment layer 19 are formed. It is completed by bonding (2).

그러나, 상기한 바와 같이 플라스틱 볼이나 탄성체 플라스틱 미립자와 같은 스페이서(24)를 사용하는 LCD에서는, 플라스틱 볼에 의해 액정분자의 배향이 왜곡되어 점결함(point defect)이 발생하는 문제가 있었다. 또한, 셀갭의 불균일에 의한 전경(disclination line)의 발생을 방지하기 위해서는 플라스틱 볼을 액정패널(liquid crytal panal) 전체에 걸쳐서 균일하게 산포해야만 하지만 이러한 균일한 산포는 대단히 어려운 실정이다. 더욱이 상기한 플라스틱 볼은 일반적으로 불투명하기 때문에 개구율이 저하되는 문제가 있다.However, in the LCD using the spacer 24 such as the plastic ball or the elastic plastic fine particles as described above, there is a problem in that the orientation of the liquid crystal molecules is distorted by the plastic ball, resulting in point defects. In addition, in order to prevent the occurrence of a disclination line due to uneven cell gaps, the plastic balls must be uniformly distributed throughout the liquid crytal panal, but such uniform dispersion is very difficult. Furthermore, since the plastic balls are generally opaque, there is a problem that the aperture ratio is lowered.

상기한 문제를 해결하기 위해, 도 2에 나타낸 바와 같은 구조의 LCD가 야마시타(Yamashita) 등에 의해 제안되어 있다(SID 96 DIGEST p.600). 도면에 나타낸 바와 같이, 제1기판(1) 위에는 게이트전극(6) 및 게이트절연층(14)이 형성되어 있으며, 그 위에 반도체층(10) 및 소스/드레인전극(7)이 형성되어 TFT가 완성된다. 상기한 소스/드레인전극(7) 및 게이트절연층(14) 위에는 보호막(15)이 적층되어 있으며, 그 위에 제1투명전극(11a)이 형성되어 상기한 보호막(15)에 형성된 콘택홀(contact hole)을 통해 소스/드레인전극(7)에 전기적으로 접속된다. 야마시타 등이 제안한 LCD가 도 1에 나타낸 종래의 LCD와 다른 점은 플라스틱 볼이나 탄성체 플라스틱 미립자를 스페이서로서 사용하는 것이 아니라 제1기판(1)에 형성된 블랙매트릭스를 스페이서로서 사용하는 것이다. 즉, 도면에 나타낸 바와 같이, 일정한 두께의 블랙매트릭스(20)가 보호막(15) 위의 TFT 영역에 형성되어 상기한 TFT 영역으로 빛이 누설되는 것을 방지한다. 이때, 완전한 빛의 누설을 방지하기 위해 블랙매트릭스(20)는 제1투명전극(11a)과 일부분 겹치게 되며, 제1배향막(18a)은 블랙매트릭스(20)와 제1투명전극(11a) 위에 도포된다.In order to solve the above problem, an LCD having a structure as shown in Fig. 2 has been proposed by Yamashita et al. (SID 96 DIGEST p.600). As shown in the figure, a gate electrode 6 and a gate insulating layer 14 are formed on the first substrate 1, and a semiconductor layer 10 and a source / drain electrode 7 are formed thereon to form a TFT. Is completed. The passivation layer 15 is stacked on the source / drain electrode 7 and the gate insulating layer 14, and the first transparent electrode 11a is formed thereon to form a contact hole formed in the passivation layer 15. holes are electrically connected to the source / drain electrodes 7. The difference of the LCD proposed by Yamashita et al. From the conventional LCD shown in FIG. 1 is that a black matrix formed on the first substrate 1 is used as a spacer, not plastic balls or elastic plastic fine particles. That is, as shown in the figure, a black matrix 20 of constant thickness is formed in the TFT region on the protective film 15 to prevent light from leaking into the TFT region. In this case, the black matrix 20 partially overlaps the first transparent electrode 11a in order to prevent leakage of complete light, and the first alignment layer 18a is coated on the black matrix 20 and the first transparent electrode 11a. do.

제2기판(2)에는 도면에 나타낸 바와 같이 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 컬러필터층(21a, 21b, 21c)이 약 1.0㎛∼2.0㎛의 두께로 적층되어 있으며, 그 위에 제2투명전극(11b)과 제2배향막(18b)이 형성되어 있다.As shown in the drawing, the color filter layers 21a, 21b, 21c of red (R), green (G), and blue (B) are laminated on the second substrate 2 with a thickness of about 1.0 µm to 2.0 µm. The second transparent electrode 11b and the second alignment film 18b are formed thereon.

상기한 제1배향막(18a)과 제2배향막(18b)에는 각각 러빙(rubbing)에 의해 배향방향이 결정되어 액정이 주입되면, 상기한 배향막의 배향방향에 의해 액정분자가 일정한 방향으로 배향된다.When the alignment direction is determined by rubbing to the first alignment layer 18a and the second alignment layer 18b, respectively, and the liquid crystal is injected, the liquid crystal molecules are aligned in a predetermined direction by the alignment direction of the alignment layer.

상기한 구성의 LCD에서 컬러필터층(21a, 21b, 21c)과 블랙매트릭스(20)에 의해 셀갭이 유지되기 때문에, 액정패널 전체에 걸쳐서 산포된 플라스틱 볼에 의해 셀갭이 유지되던 종래의 LCD에 비해 더욱 균일한 셀갭을 유지할 수 있게 된다. 더욱이, TFT영역 위의 블랙매트릭스(20)에 의해 셀갭이 유지되기 때문에, 화소영역 내에서 액정분자의 배향왜곡이 발생하지 않게 된다.Since the cell gap is maintained by the color filter layers 21a, 21b, 21c and the black matrix 20 in the LCD having the above-described configuration, the cell gap is maintained by the plastic balls scattered throughout the liquid crystal panel. It is possible to maintain a uniform cell gap. Furthermore, since the cell gap is maintained by the black matrix 20 on the TFT region, the orientation distortion of liquid crystal molecules does not occur in the pixel region.

그러나, 상기한 구성의 LCD에서는 블랙매트릭스(20)가 약 2.7㎛∼3.7㎛의 두께로 적층되며, 배향막(18a)이 그 위에 도포되기 때문에 배향막(18a)에 큰 단차가 발생하게 되는데, 이러한 단차는 배향막(18a)에 균열을 발생시키는 주요인이 된다. 또한, 배향막(18a)의 도포후, 러빙처리를 하여 배향방향을 결정할 때, 상기한 단차에 의해 배향막에 배향처리가 이루어지지 않은 영역이 생기게 된다. 이 영역을 도면에서 X영역으로 나타내었다. 블랙바탕모드(normally black mode)에서 제1투명전극(11a) 및 제2투명전극(11b)에 전압이 인가되지 않은 경우에, 화소영역의 액정분자는 배향막(18a, 18b)의 배향방향을 따라 일정한 방향으로 배향되지만, 상기한 X영역에서는 배향막(18a)에 배향방향이 결정되어 있지 않기 때문에 액정분자가 불규칙하게 배향된다. 따라서, X영역을 통해 빛이 액정층을 투과하여 흑색바탕모드시 화면에 흰 얼룩이 발생하게 되며, 상기한 X영역과 다른 영역의 경계에 전경이 발생하는 문제가 있었다.However, in the LCD having the above-described configuration, since the black matrix 20 is laminated to a thickness of about 2.7 μm to 3.7 μm, and the alignment film 18a is applied thereon, a large step occurs in the alignment film 18a. Is a major cause of cracking in the alignment film 18a. In addition, when the orientation direction is determined by rubbing treatment after the application of the alignment film 18a, a region in which the alignment film is not subjected to the alignment treatment is formed by the above-described step. This area is shown as X area in the drawing. When no voltage is applied to the first transparent electrode 11a and the second transparent electrode 11b in the normally black mode, the liquid crystal molecules of the pixel region are along the alignment directions of the alignment layers 18a and 18b. Although aligned in a constant direction, in the above X region, since the alignment direction is not determined in the alignment film 18a, the liquid crystal molecules are irregularly aligned. Therefore, light is transmitted through the liquid crystal layer through the X region, and white unevenness occurs on the screen in the black background mode, and there is a problem that the foreground occurs at the boundary between the X region and the other region.

본 발명의 목적은, 게이트배선 또는 데이터배선 위에 스페이서를 형성하여 정확한 셀갭을 균일하게 유지할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of maintaining a precise cell gap uniformly by forming a spacer on a gate wiring or a data wiring.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 액정표시장치는 제1기판 및 제2기판과, 상기한 제1기판에 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트배선 및 데이터배선과, 상기한 게이트배선 및 데이터배선의 교차점에 형성된 박막트랜지스터와, 상기한 화소영역에 형성된 제1투명전극과, 상기한 투명전극 위에 도포된 제1배향막과, 상기한 제2기판에 형성되어 게이트배선 근처, 데이터배선 근처 및 박막트랜지스터 근처로 빛이 누설되는 것을 방지하는 블랙매트릭스와, 상기한 블랙매트릭스 위에 형성된 적어도 한층의 컬러필터층과, 상기한 컬러필터층 위에 형성된 제2투명전극과, 상기한 제2투명전극 위에 형성된 제2배향막과, 상기한 게이트배선과 데이터배선 중 적어도 한 배선을 따라 상기한 배선 보다 작은 폭으로 형성된 적어도 한층의 스페이서와, 상기한 제1기판 및 제2기판 사이에 형성된 액정층으로 구성된다.In order to achieve the above object, the liquid crystal display device according to the present invention comprises a first substrate and a second substrate, a gate wiring and a data wiring arranged on the first substrate to define a pixel region, the gate wiring and A thin film transistor formed at an intersection point of the data wiring, a first transparent electrode formed in the pixel region, a first alignment film coated on the transparent electrode, a second substrate formed near the gate wiring, near the data wiring and A black matrix preventing light leakage near the thin film transistor, at least one color filter layer formed on the black matrix, a second transparent electrode formed on the color filter layer, and a second formed on the second transparent electrode An alignment film, at least one spacer formed in a width smaller than the wiring along at least one of the gate wiring and the data wiring; A second consists of a liquid crystal layer formed between the first substrate and the second substrate.

스페이서는 유기절연층인 BCB(BenzoCycloButene)나 수지 또는 포토레지스트로 구성되며, 게이트배선 및 데이터배선을 따라 각각 제1기판 및 제2기판의 적어도 한쪽 기판에 형성된다.The spacer is made of BCB (BenzoCycloButene), a resin, or a photoresist, which is an organic insulating layer, and is formed on at least one substrate of the first substrate and the second substrate, respectively, along the gate wiring and the data wiring.

게이트배선 위에는 게이트배선 보다 작은 폭의 금속층이 형성되어 상기한 제1투명전극과 전기적으로 접속된다.A metal layer having a width smaller than that of the gate wiring is formed on the gate wiring and is electrically connected to the first transparent electrode.

도 1은, 종래 액정표시장치의 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional liquid crystal display device.

도 2는, 종래 액정표시장치의 단면도.2 is a cross-sectional view of a conventional liquid crystal display device.

도 3(a)는, 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 평면도.3A is a plan view of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.

도 3(b)는, 도 3(a)의 A-A'선 단면도.(B) is sectional drawing A-A 'of FIG. 3 (a).

도 4(a)는, 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 평면도.4A is a plan view of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

도 4(b)는, 도 4(a)의 B-B'선 단면도.4B is a cross-sectional view taken along the line B-B 'in FIG. 4A.

도 5(a)는, 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시장치의 단면도.Fig. 5A is a sectional view of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.

도 5(b)는, 도 5(a)의 C-C'선 단면도.(B) is sectional drawing at the C-C 'line | wire of (a).

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawing-

101, 201, 301 : 제1기판 102, 202, 302 : 제2기판101, 201, 301: first substrate 102, 202, 302: second substrate

103, 203, 303 : 게이트배선 104, 204, 304 : 데이타배선103, 203, 303: gate wiring 104, 204, 304: data wiring

106, 206, 306 : 게이트전극 107, 207, 307 : 소스/드레인전극106, 206, 306: gate electrodes 107, 207, 307: source / drain electrodes

110, 210, 310 : 반도체층 111, 211, 311 : 투명전극110, 210, 310: semiconductor layer 111, 211, 311: transparent electrode

114, 214, 314 : 게이트절연층 115, 215, 315 : 보호막114, 214, 314: gate insulating layer 115, 215, 315: protective film

118, 218, 318 : 배향막 120, 220, 320 : 블랙매트릭스118, 218, 318: alignment layer 120, 220, 320: black matrix

122, 222, 322 : 액정층 130, 330 : 금속층122, 222, 322: liquid crystal layer 130, 330: metal layer

135, 235, 335 : 절연층135, 235, 335: insulation layer

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, a liquid crystal display according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3(a)는 본 발명의 제1실시예에 따른 LCD의 평면도이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 기판에는 복수의 화소영역을 정의하는 복수의 게이트배선(103) 및 데이타배선(104)이 배열되어 있으며, 그 교차점에는 복수의 TFT가 형성되어 있다. 일반적으로 액정패널은 대단히 많은 수의 화소로 이루어져 있지만, 도면에서는 한 화소만을 나타내었다. 화소에는 투명전극(111)이 적층되어, TFT의 소스/드레인전극(107)이 상기한 투명전극(111)과 데이타배선(104)에 전기적으로 접속되며 게이트전극(106)이 게이트배선(103)과 전기적으로 접속된다. 도면에 나타낸 바와 같이, 상기한 게이트배선(103) 영역에는 게이트배선(103)의 길이방향을 따라 일정 길이의 저장용량용 금속층(130) 및 스페이서(135)가 형성된다.3A is a plan view of the LCD according to the first embodiment of the present invention. As shown in the figure, a plurality of gate wirings 103 and data wirings 104 defining a plurality of pixel regions are arranged on a substrate, and a plurality of TFTs are formed at their intersections. In general, the liquid crystal panel is composed of a very large number of pixels, but only one pixel is shown in the drawing. The transparent electrode 111 is stacked on the pixel, and the source / drain electrode 107 of the TFT is electrically connected to the transparent electrode 111 and the data wiring 104 described above, and the gate electrode 106 is connected to the gate wiring 103. And electrically connected. As shown in the figure, the storage capacitor metal layer 130 and the spacer 135 of a predetermined length are formed in the gate wiring 103 region along the longitudinal direction of the gate wiring 103.

도 3(b)는 도 3(a)의 A-A'선 단면도로서, 게이트배선(103) 및 스페이서(135)의 구조를 나타내는 도면이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 제1기판(101)에는 게이트배선(103) 및 게이트절연층(114)이 형성되어 있다. 게이트배선(103)은 Al, Ta, Al합금 등과 같은 금속을 스퍼터링(sputtering) 방법으로 적층한 후 포토에칭(photoetching)하여 TFT의 게이트전극(106)과 동시에 형성되며, 게이트절연층(114)은 SiNx나 SiOx 등을 플라즈마 CVD(plasma Chemical Vapor Deposition) 방법으로 적층된다. 게이트절연층(114) 위에는 스퍼터링 방법에 의해 금속이 적층되고 에칭되어 상기한 게이트배선(103)을 따라 저장용량용 금속층(130)이 형성되며, 그 위에 플라즈마 CVD 방법에 의해 보호막(115)이 형성된다. 상기한 보호막(115)에는 홀이 형성되어 화소영역에 적층된 제1투명전극(111a)이 상기한 홀을 통해 저장용량용 금속층(130)에 전기적으로 접속된다. 제1투명전극(111a)은 ITO(Indium Tin Oxide)로서, 스퍼터링 방법에 의해 적층된다.FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 3A, and illustrates the structure of the gate wiring 103 and the spacer 135. As shown in the figure, a gate wiring 103 and a gate insulating layer 114 are formed on the first substrate 101. The gate wiring 103 is formed at the same time as the gate electrode 106 of the TFT by stacking a metal such as Al, Ta, Al alloy, etc. by sputtering and then photoetching the gate insulating layer 114. SiNx, SiOx and the like are deposited by plasma CVD (plasma Chemical Vapor Deposition) method. On the gate insulating layer 114, a metal is deposited and etched by a sputtering method to form a metal layer 130 for storage capacity along the gate wiring 103, and a protective film 115 is formed thereon by a plasma CVD method. do. A hole is formed in the passivation layer 115 so that the first transparent electrode 111a stacked in the pixel area is electrically connected to the storage layer metal layer 130 through the hole. The first transparent electrode 111a is indium tin oxide (ITO), and is stacked by a sputtering method.

제1투명전극(111a) 위에는 상기한 게이트배선(103) 보다 작은 폭으로 게이트배선(103)의 길이방향으로 유기절연층인 BCB(BenzoCycloButene), 수지, 또는 포토레지스트가 도포되어 약 4.7㎛의 두께의 스페이서(135)가 형성된다. 이때, 상기한 스페이서(135)는 게이트배선(103) 전체를 따라 형성되는 것도 가능하지만, 도면에 나타낸 바와 같이 게이트배선(103)의 일부분 위에 형성하는 것이 배향공정이 배향불량이 발생하는 것을 방지하기 때문에 더욱 바람직하다.On the first transparent electrode 111a, BCB (BenzoCycloButene), a resin, or a photoresist, which is an organic insulating layer, is coated in the lengthwise direction of the gate wiring 103 in a width smaller than that of the gate wiring 103, and is about 4.7 μm. Spacers 135 are formed. In this case, although the spacer 135 may be formed along the entire gate wiring 103, the spacer 135 may be formed on a portion of the gate wiring 103 to prevent an alignment defect from occurring. More preferred.

또한, 상기한 제1투명전극(111a)과 스페이서(135) 위에는 폴리이미드와 같은 제1배향막(118a)이 도포된 후, 기계적인 러빙에 의해 배향방향이 결정된다.In addition, after the first alignment layer 118a such as polyimide is coated on the first transparent electrode 111a and the spacer 135, the orientation direction is determined by mechanical rubbing.

제2기판(102)에는 블랙매트릭스(120)와 컬러필터층(121)이 형성되어 있다. 도면에는 표시하지 않았지만, 상기한 블랙매트릭스(120)와 컬러필터층(121) 위에는 표면의 안정성을 높이고 컬러필터층(121)의 단차에 의한 평탄성을 향상시키기 위해 오버코트층(overcoat layer)을 형성하는 것도 가능하다. 블랙매트릭스(120)는 게이트배선(103) 근처, 데이타배선(104) 근처 및 TFT 근처로 빛이 새는 것을 방지하기 위한 것으로, Cr 또는 CrOx 박막으로 형성된다. 컬러필터층(121)은 R, G, B층이 화소마다 반복 형성되어 있다. 상기한 블랙매트릭스(120)와 컬러필터층(121) 위에는 제2투명전극(111b) 및 제2배향막(118b)이 형성되며, 제1기판(101) 및 제2기판(102)이 합착된 후 기판 사이에 액정이 주입되어 액정층(122)이 형성된다.The black matrix 120 and the color filter layer 121 are formed on the second substrate 102. Although not shown in the drawings, an overcoat layer may be formed on the black matrix 120 and the color filter layer 121 to improve surface stability and to improve flatness due to the step of the color filter layer 121. Do. The black matrix 120 is to prevent light leakage near the gate wiring 103, near the data wiring 104, and near the TFT, and is formed of a Cr or CrOx thin film. In the color filter layer 121, R, G, and B layers are repeatedly formed for each pixel. The second transparent electrode 111b and the second alignment layer 118b are formed on the black matrix 120 and the color filter layer 121, and then the substrate is bonded to the first substrate 101 and the second substrate 102. Liquid crystal is injected between the liquid crystal layer 122 is formed.

도면에는 비록 한 게이트배선 위에만 스페이서(135)가 형성되어 있지만, 이러한 스페이서(135)가 특정한 게이트배선(103)에만 형성되는 것이 아니라, 액정패널 전체의 게이트배선(103) 위에 형성되기 때문에, 액정패널 전체의 셀갭을 균일하게 유지할 수 있게 된다.Although the spacer 135 is formed only on one gate wiring in the drawing, since the spacer 135 is not formed only on the specific gate wiring 103 but is formed on the gate wiring 103 of the entire liquid crystal panel, the liquid crystal The cell gap of the whole panel can be kept uniform.

또한, 게이트배선(103) 위에는 도면에 나타낸 바와 같이 저장용량용 금속층(130)이 형성되어 있고, 이 금속층(130)은 보호막(115)의 홀을 통해 제1투명전극(111a)에 전기적으로 접속된다. 다시 말해서, 본 실시예의 LCD는 종래의 LCD에서 투명전극과 게이트배선 사이에 일정한 간격이 형성되던 것과는 달리 제1투명전극(111a)이 완전하게 화소영역을 덮고 있다. 이것은 액정패널의 각 화소가 완전하게 표시영역으로 작용한다는 것을 의미하며, 결국 개구율(aperture ratio)이 향상된다는 것을 의미한다.In addition, as illustrated in the drawing, a storage layer metal layer 130 is formed on the gate wiring 103, and the metal layer 130 is electrically connected to the first transparent electrode 111a through the hole of the passivation layer 115. do. In other words, in the LCD of the present embodiment, the first transparent electrode 111a completely covers the pixel area, unlike a regular gap is formed between the transparent electrode and the gate wiring in the conventional LCD. This means that each pixel of the liquid crystal panel functions as a display area completely, which means that the aperture ratio is improved.

도 4는 본 발명의 제2실시예를 나타내는 도면으로, 제1실시예와 다른 점은 스페이서가 제1배향막(218a) 위에 데이타배선(204)을 따라 형성되어 있다는 점이다. 스페이서는 도면에 나타낸 바와 같이 제1기판(201)에 형성된 제1스페이서(235a)와 제2기판(202)에 형성된 제2스페이서(235b)로 구성되어 양 기판(201, 202)이 서로 합착되면, 상기한 두 스페이서(235a, 235b)가 셀갭을 균일하게 유지한다. 이때, 각 스페이서(235a, 235b)의 두께는 그 합이 약 4.7㎛를 유지할 수만 있으면 어느 두께라도 관계없다. 스페이서(235a, 235b)는 제1실시예와 마찬가지로 유기절연층인 BCB, 수지, 또는 포토레지스트로서, 양 스페이서(235a, 235b)가 같은 물질로 이루어질 수 있으며 다른 물질로도 이루어지는 것도 물론 가능하다.FIG. 4 is a view showing a second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that a spacer is formed along the data line 204 on the first alignment layer 218a. The spacer is composed of a first spacer 235a formed on the first substrate 201 and a second spacer 235b formed on the second substrate 202 as shown in the drawing. The two spacers 235a and 235b maintain the cell gap uniformly. At this time, the thickness of each spacer 235a, 235b may be any thickness as long as the sum can maintain about 4.7 micrometers. The spacers 235a and 235b are BCB, resin, or photoresist, which is an organic insulating layer, as in the first embodiment, and both spacers 235a and 235b may be made of the same material and may be made of different materials.

도 5는 본 발명의 제3실시예를 나타내는 도면이다. 본 실시예는 제1실시예와 컬러필터층을 제외한 모든 구조가 동일하다. 도면에 나타낸 바와 같이, BCB, 수지, 혹은 포토레지스트로 이루어진 스페이서(335)는 제1실시예와 마찬가지로 제1기판(301)의 게이트배선(303)을 따라 형성된다. 컬러필터층(321)은 기판(302) 전체에 걸쳐서 형성된 R층(321a)과 블랙매트릭스(320) 위에 적층된 G층(321b) 및 B층(321c)으로 적층되어 있으며, 그 위에 제2투명전극(311b)와 제2배향막(318b)이 형성된다. 따라서, 제1기판(301)에 형성된 스페이서(335)와 제2기판(302)에 적층된 컬러필터층(321)에 의해 셀갭이 균일하게 유지된다.5 is a diagram showing a third embodiment of the present invention. This embodiment has the same structure as that of the first embodiment except for the color filter layer. As shown in the figure, a spacer 335 made of BCB, resin, or photoresist is formed along the gate wiring 303 of the first substrate 301 as in the first embodiment. The color filter layer 321 is stacked with an R layer 321a formed over the entire substrate 302 and a G layer 321b and a B layer 321c stacked on the black matrix 320, and a second transparent electrode thereon. 311b and a second alignment layer 318b are formed. Therefore, the cell gap is uniformly maintained by the spacer 335 formed on the first substrate 301 and the color filter layer 321 stacked on the second substrate 302.

본 발명의 각 실시예에서는 제1기판 및 제2기판에 도포된 제1배향막 및 제2배향막이 폴리이미드로 이루어지며, 러빙에 의해 배향처리가 이루어지지만, 폴리실록산물질이나 PVCN(polyvinyl cinnamate)계 고분자와 같은 광반응성 물질로 이루어진 광배향막에 자외선과 같은 광을 조사하여 배향처리를 하는 것도 물론 가능하다.In each embodiment of the present invention, the first alignment film and the second alignment film applied to the first substrate and the second substrate are made of polyimide, and the alignment treatment is performed by rubbing, but a polysiloxane material or a polyvinyl cinnamate (PVCN) -based polymer Of course, it is also possible to perform an alignment treatment by irradiating light such as ultraviolet rays to a photo alignment layer made of a photoreactive material such as.

본 발명은 상기한 바와 같이 게이트배선 또는 데이타배선을 따라 적어도 한층으로 이루어진 일정 길이의 스페이서가 형성되고 그 위에 배향막이 형성된다. 따라서, 플라스틱 볼과 같은 스페이서를 사용하던 종래의 LCD에 비해 더욱 균일한 셀갭을 유지할 수 있게 되어, 플라스틱 볼에 의한 점결함의 발생이나 플라스틱 볼의 불균일한 산포에 의한 전경의 발생을 방지할 수 있게 된다.As described above, the spacer having a predetermined length having at least one layer is formed along the gate wiring or the data wiring, and an alignment layer is formed thereon. Therefore, it is possible to maintain a more uniform cell gap than a conventional LCD that uses a spacer such as a plastic ball, thereby preventing the occurrence of point defects caused by the plastic ball or the occurrence of the foreground due to uneven dispersion of the plastic ball. .

Claims (12)

제1기판 및 제2기판과;A first substrate and a second substrate; 상기한 제1기판에 형성된 게이트배선, 데이터배선 및 박막트랜지스터와;A gate wiring, a data wiring and a thin film transistor formed on the first substrate; 상기한 게이트배선을 따라 게이트전극 보다 작은 폭으로 형성된 저장용량용 금속층과;A storage capacitor metal layer formed to have a smaller width than the gate electrode along the gate wiring; 상기한 게이트배선 및 데이터배선의 적어도 한 배선의 일부분에 형성된 스페이서와;A spacer formed on a portion of at least one wiring of the gate wiring and the data wiring; 상기한 제1기판 및 제2기판에 도포된 제1배향막 및 제2배향막과;A first alignment layer and a second alignment layer applied to the first substrate and the second substrate; 상기한 제1기판과 제2기판 사이에 형성된 액정층으로 구성된 액정표시장치.And a liquid crystal layer formed between the first substrate and the second substrate. 제1항에 있어서, 상기한 스페이서가 유기절연층인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the spacer is an organic insulating layer. 제2항에 있어서, 상기한 유기절연층이 BCB(BenzoCycloButene)인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the organic insulating layer is BCB (BenzoCycloButene). 제1항에 있어서, 상기한 스페이서가 수지인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the spacer is resin. 제1항에 있어서, 상기한 스페이서가 포토레지스트인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the spacer is a photoresist. 제1항에 있어서, 상기한 스페이서가 제1기판에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the spacer is formed on the first substrate. 제1항에 있어서, 상기한 스페이서가 제2기판에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the spacer is formed on a second substrate. 제1항에 있어서, 상기한 스페이서가 제1기판 및 제2기판에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the spacer is formed on the first substrate and the second substrate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기한 제1기판에 형성되어 박막트랜지스터와 전기적으로 접속되는 제1투명전극과;A first transparent electrode formed on the first substrate and electrically connected to the thin film transistor; 상기한 제1기판 전체에 걸쳐서 적층된 컨택홀을 보유하는 보호막과;A protective film having contact holes stacked over the entire first substrate; 상기한 제2기판에 형성되어 게이트배선, 데이터배선 및 박막트랜지스터 근처로 빛이 누설되는 것을 방지하는 블랙매트릭스와;A black matrix formed on the second substrate to prevent light from leaking near the gate wiring, the data wiring, and the thin film transistor; 상기한 블랙매트릭스 및 제2기판 위에 형성된 컬러필터층과;A color filter layer formed on the black matrix and the second substrate; 상기한 컬러필터층 위에 형성된 제2투명전극을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.And a second transparent electrode formed on the color filter layer. 제9항에 있어서, 상기한 제1투명전극이 화소영역을 완전히 덮도록 보호막에 형성된 홀을 통해 용량저장용 금속층에 접속되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.10. The liquid crystal display device according to claim 9, wherein the first transparent electrode is connected to the metal storage layer through a hole formed in the protective film so as to completely cover the pixel area. 제1기판 및 제2기판과;A first substrate and a second substrate; 상기한 제1기판에 형성된 게이트배선, 데이터배선 및 박막트랜지스터와;A gate wiring, a data wiring and a thin film transistor formed on the first substrate; 상기한 게이트배선을 따라 게이트전극 보다 작은 폭으로 형성된 저장용량용 금속층과;A storage capacitor metal layer formed to have a smaller width than the gate electrode along the gate wiring; 상기한 게이트배선 및 데이터배선의 적어도 한 배선의 일부분에 형성된 절연층과;An insulating layer formed on a portion of at least one wiring of the gate wiring and the data wiring; 상기한 제2기판에 형성된 복수층의 컬러필터층과;A plurality of color filter layers formed on the second substrate; 상기한 제1기판 및 제2기판에 도포된 제1배향막 및 제2배향막과;A first alignment layer and a second alignment layer applied to the first substrate and the second substrate; 상기한 제1기판과 제2기판 사이에 형성된 액정층으로 구성된 액정표시장치.And a liquid crystal layer formed between the first substrate and the second substrate. 제11항에 있어서, 상기한 절연층과 컬러필터층에 의해 제1기판과 제2기판의 간격이 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.12. The liquid crystal display device according to claim 11, wherein the distance between the first substrate and the second substrate is kept constant by the insulating layer and the color filter layer.
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