KR20030087479A - 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법 - Google Patents

액정 표시 장치 및 그의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20030087479A
KR20030087479A KR1020020025861A KR20020025861A KR20030087479A KR 20030087479 A KR20030087479 A KR 20030087479A KR 1020020025861 A KR1020020025861 A KR 1020020025861A KR 20020025861 A KR20020025861 A KR 20020025861A KR 20030087479 A KR20030087479 A KR 20030087479A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
layer
substrate
crystal display
recess
Prior art date
Application number
KR1020020025861A
Other languages
English (en)
Inventor
임청선
윤원균
Original Assignee
엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지.필립스 엘시디 주식회사 filed Critical 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority to KR1020020025861A priority Critical patent/KR20030087479A/ko
Publication of KR20030087479A publication Critical patent/KR20030087479A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/12—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
    • G02F2201/123—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode pixel
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/50—Protective arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

본 발명은 셀 간의 갭을 유지하기 위해 형성되는 스페이서가 배향막 표면을 긁고 지나가 불량을 발생시키는 현상을 개선한 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 액정 표시 장치는 서로 대향된 제 1, 제 2 기판과, 상기 제 1 기판에 서로 수직한 방향으로 배치되어 화소 영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 화소 영역에서 적어도 하나의 제 1 요부(凹部)를 갖고 제 1 기판 전면에 형성되는 배향막과, 상기 제 1, 제 2 기판 사이의 상기 제 1 요부에 형성되는 스페이서를 포함하여 구성됨을 특징으로 하며, 그 제조 방법은 화소 영역의 형성된 보호막 중 적어도 하나의 부위에서 보호막을 선택적으로 제거하여 이루어진다.

Description

액정 표시 장치 및 그의 제조 방법{Liquid Crystal Display and Method for Manufacturing the same}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로 특히, 셀 간의 갭을 유지하기 위해 형성되는 스페이서가 배향막 표면을 긁고 지나가 불량을 발생시키는 현상을 개선한 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시 장치로 활용되고 있다.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시 장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)을 대체하면서LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송 신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비젼 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.
이와 같은 액정 표시 장치가 여러 분야에서 화면 표시 장치로서의 역할을 하기 위해 여러 가지 기술적인 발전이 이루어졌음에도 불구하고 화면 표시 장치로서 화상의 품질을 높이는 작업은 상기 특징 및 장점과 배치되는 점이 많이 있다. 따라서, 액정 표시 장치가 일반적인 화면 표시 장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저 소비 전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.
이와 같은 액정 표시 장치는, 화상을 표시하는 액정 패널과 상기 액정 패널에 구동 신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정 패널은 일정 공간을 갖고 합착된 제 1, 제 2 유리 기판과, 상기 제 1, 제 2 유리 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다.
여기서, 상기 제 1 유리 기판(TFT 어레이 기판)에는 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인과, 상기 각 게이트 라인과 수직한 방향으로 일정한 간격으로 배열되는 복수개의 데이터 라인과, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 정의된 각 화소 영역에 매트릭스 형태로 형성되는 복수개의 화소 전극과 상기 게이트 라인의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 라인의 신호를 각 화소 전극에 전달하는 복수개의 박막 트랜지스터가 형성된다.
그리고, 제 2 유리 기판(칼라 필터 기판)에는, 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층과, 칼라 색상을 표현하기 위한 R, G, B 칼라 필터층과 화상을 구현하기 위한 공통 전극이 형성된다.
이와 같은 상기 제 1, 제 2 유리 기판은 스페이서(spacer)에 의해 일정 공간을 갖고 액정 주입구를 갖는 씨일(seal)재에 의해 합착되어 상기 두 기판 사이에 액정이 주입된다.
이 때, 액정 주입 방법은 상기 씨일재에 의해 합착된 두 기판 사이를 진공상태를 유지하여 액정액에 상기 액정 주입구가 잠기도록 하면 삼투압 현상에 의해 액정이 두 기판 사이에 주입된다. 이와 같이 액정이 주입되면 상기 액정 주입구를 밀봉재로 밀봉하면 된다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 일반적인 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 대해 설명한다.
도 1은 일반적인 액정 표시 장치의 하부 기판에 형성된 단위 픽셀을 나타낸 평면도이며, 도 2는 도 1의 A~A' 선상의 구조 단면도이다.
도 1과 같이, 일반적인 액정 표시 장치의 하부 기판의 단위 픽셀은 상기 하부 기판 상에 종횡으로 배치되어 화소 영역을 정의하는 게이트 라인(12) 및 데이터 라인(15)과, 상기 화소 영역에 형성되는 화소 전극(17)과, 상기 게이트 라인(12) 및 데이터 라인(15)의 교차점에 형성되어 상기 게이트 라인의 신호에 따라 상기 데이터 라인(15)의 화상 신호를 상기 화소 전극(17)에 전달하는 박막 트랜지스터(TFT)를 구비하여 구성된다. 이와 같은 구성을 갖는 박막 트랜지스터(TFT) 부분과 화소 전극(17) 및 상하부 기판의 구조를 설명하면 다음과 같다.
즉, 도 2와 같이, 하부 기판(11) 상에는, 게이트 라인(12)에서 돌출되어 박막 트랜지스터 영역에 형성되는 게이트 전극(12a)과, 상기 게이트 전극(12a)을 포함한 기판 전면에 형성되는 게이트 절연막(13)과, 상기 게이트 전극(12a) 상측의 게이트 절연막(13) 상에 섬(island) 모양으로 형성되는 반도체층(14)과, 상기 반도체층(14) 일측에 상기 데이터 라인(15)으로부터 돌출되어 형성되는 소오스 전극(15a)과, 상기 반도체층(14) 타측에 형성되는 드레인 전극(15b)과, 상기 드레인 전극(15b)에 콘택홀을 갖도록 상기 소오스 및 드레인 전극(15a, 15b)을 포함한 기판 전면에 형성되는 보호막(16)과, 상기 콘택홀을 통해 드레인 전극(15b)에 연결되도록 화소 영역에 형성되는 화소 전극(17)과, 상기 화소 전극(17)을 포함한 하부 기판 전면에 형성되는 배향막(18) 등이 구비된다.
도 3은 도 1의 하부 기판의 단위 픽셀에 대향하는 상부 기판을 나타낸 단면도이다.
도 3과 같이, 상부 기판(21) 상에는 상기 화소 영역을 제외한 부분에 빛을 차단하기 위해 형성되는 블랙 매트릭스층(22)과, 상기 각 화소 영역에 상응하는 부분에 형성되는 레드(Red), 블루(Blue), 그린(Green)의 칼라 필터층(23)과, 상기 칼라 필터층(23)을 포함한 상부 기판(21) 전면에 형성되는 공통 전극(24)과, 상기 공통 전극(24) 위에 형성되는 배향막(25) 등이 구비된다.
따라서, 도 2와 같이 형성된 하부 기판과, 도 3과 같이 형성된 상부 기판으로 이루어진 액정 표시 장치의 제조 방법은 다음과 같다.
도 4는 일반적인 액정 표시 장치의 합착시의 단면도이다.
도 4와 같이, 칼라 필터 및 TFT 어레이가 구비된 상하부 기판(21, 11)은 스페이서(19)에 의해 일정 공간을 갖도록 하여 씨일재에 의해 합착되고, 상기 상하부기판(21, 11) 사이에 액정층(미도시)이 형성된다.
일반적인 액정 표시 장치의 제조 방법을 자세히 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 하부 기판(11)상에 금속을 전면 증착한 후, 전면에 감광막을 도포하고 이를 노광 및 현상하여 게이트 라인(12) 및 게이트 전극(12a)을 형성한다. 즉, 상기 게이트 전극(12a)은 게이트 라인(12)에서 돌출된다.
이어, 상기 게이트 라인(12) 및 게이트 전극(12a)을 포함한 전면에 게이트 절연막(13)을 형성한다.
상기 게이트 절연막(13)의 상에 비정질 실리콘 또는 폴리 실리콘을 전면 증착한 후, 선택적으로 제거하여 상기 게이트 전극 상부에 섬 모양의 반도체층(14)을 형성한다. 상기 반도체층(14)을 비정질 실리콘으로 형성할 때는 재결정화 공정이 추가되기도 한다.
이어, 상기 반도체층(14)상에 금속을 전면 증착하여 선택적으로 제거하여 데이터 라인(15)을 형성한다. 이 때, 상기 데이터 라인(15)을 형성하는 공정시 상기 반도체층(14)의 양측에 소오스/드레인 전극(15a/15b)이 동시에 형성한다. 상기 소오스 전극(15a)은 상기 데이터 라인에서 돌출된 부분으로, 상기 반도체층(14)의 일측에 형성되며, 상기 드레인 전극(15b)은 상기 데이터 라인과 이격되어 상기 반도체층(14)의 타측에 형성된다.
이어, 상기 소오스/드레인 전극(15a/15b)을 포함한 상기 게이트 절연막(13) 전면에 보호막(16)을 형성한다.
이어, 상기 보호막(16)은 선택적으로 제거하여 드레인 전극(15b)의 소정 부분을 노출시키는 콘택 홀을 형성한다.
이어, 상기 콘택 홀을 매립하도록 상기 보호막 전면에 금속을 증착하고, 이를 화소 영역에만 남도록 패터닝하여 화소 전극(17)을 형성한다. 이 때, 상기 금속은 투명한 성분, 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide)나 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 금속을 이용한다.
이어, 상기 화소 전극(17)이 형성된 보호막(16) 전면에 이후에 형성될 액정층 중 하부 기판측에 위치하는 액정의 배향 상태를 정의하는 제 1 배향막(18)을 인쇄한다.
이와 같이 박막 트랜지스터(TFT) 및 화소 전극(17) 등이 형성된 하부 기판(11)에 대향하여 상부 기판에 블랙 매트릭스층 및 칼라 필터층 등을 형성하며, 그 과정은 다음과 같다.
먼저, 준비된 상부 기판(21)에 블랙 매트릭스 물질을 전면 증착하고, 이를 선택적으로 제거하여 상기 하부 기판의 화소 영역 이외의 부분에 빛이 투과되지 않도록 빛을 차광하는 블랙 매트릭스층(22)을 형성한다.
이어, 상기 블랙 매트릭스층(22)을 포함한 상기 상부 기판 전면에 레드 필름층을 도포한 후, 이를 노광 및 현상하여 블랙 매트릭스층(22) 사이의 소정 부위에 남긴다. 레드 필름층과 마찬가지의 공정으로 그린 필름층, 블루 필름층을 각각 블랙 매트릭스층(22) 사이에, 서로의 필름층이 겹치지 않도록 형성한다. 여기서, 생성되는 레드 필름층, 그린 필름층, 블루 필름층이 도면에 블랙 매트릭스층(22) 사이에 도시된 칼라 필터층(23)이다.
상기 블랙 매트릭스층(22) 및 칼라 필터층(23)을 포함한 상부 기판(21) 전면에 공통 전극(24)을 형성한다.
이어, 이후에 형성될 액정층(미도시) 중 공통 전극(24)이 형성된 상부 기판(21) 표면에 위치한 액정의 배향 상태를 정의하는 제 2 배향막(25)을 인쇄한다.
이어, 상기와 같이 형성된 하부 기판(11)과 상부 기판(12)을 합착하는 공정을 진행한다.
이 때는 상부 기판(21)에는 씨일재를 액정 주입구를 제외한 셀의 주변부에 도포하고, 하부 기판(11)에는 스페이서(19)를 산포시켜 두 기판의 합착 공정을 진행한다.
여기서 스페이서(19)는 상하 기판 간의 일정한 간격을 유지하기 위해 형성하는 것이다. 이는 상하부 기판간에 구성되는 액정층의 액정들이 전계에 방향에 따라 배열을 달리하게 되는데, 액정은 장축과 단축의 길이가 다른 인자들로서, 배열 상태에 따라 상하 기판간의 간격은 변화를 가질 수 있기 때문에 이를 방지하여 일정한 간격의 상하 기판 간격을 유지하기 위해서이다. 또한, 이러한 스페이서(19)는 유리 섬유 또는 수지 성분으로, 일정한 크기의 형태를 가지며, 외부의 힘에 거의 변형이 없는 성분이다.
이어, 상부 기판과 하부 기판의 합착 공정을 진행한 후, 각 액정 셀 별로 스크라이빙(scribing) 및 브레이킹(breaking)을 실시한 후, 각 액정 셀 단위로 액정을 주입한다.
그러나, 상기와 같은 종래의 액정 표시 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
하부 기판에 산포되는 스페이서는 고착력이 부족하기 때문에 액정 패널에 진동을 주거나 액정 패널의 위치를 바꾸게 되면 상기 스페이서가 이동하면서 상기 스페이서의 상하 기판의 배향막이 마찰하여 각 배향막에 스크래치를 발생하게 되고, 이로 인해 긁힘성 빛샘이 문제화된다.
특히, 최근 광시야각 확보를 위해 많이 사용되고 있는 IPS 모드(In Plane Switching mode) 액정 표시 장치의 경우, 스페이서에 의해 스페이서 주위의 액정 배향이 불량해지게 되고, 이로 인한 빛샘 현상이 나타나게 되어 명암 대비비를 현저히 감소시키고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 셀 간의 갭을 유지하기 위해 형성되는 스페이서가 배향막 표면을 긁고 지나가 불량을 발생시키는 현상을 개선한 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 액정 표시 장치의 하부 기판에 형성된 단위 픽셀을 나타낸 평면도
도 2는 도 1의 A~A' 선상의 구조 단면도
도 3은 도 1의 하부 기판의 단위 픽셀에 대향하는 상부 기판을 나타낸 단면도
도 4는 일반적인 액정 표시 장치의 합착시의 단면도
도 5는 본 발명의 액정 표시 장치의 하부 기판에 형성된 단위 픽셀을 나타낸 평면도
도 6은 도 5의 B~B' 선상의 구조 단면도
도 7은 본 발명 일 실시예 액정 표시 장치의 합착시의 단면도
도 8은 본 발명 일 실시예 액정 표시 장치의 합착시의 단면도
도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
31 : 하부 기판 32 : 게이트 라인
32a : 게이트 전극 33, 33b : 게이트 절연막
34 : 반도체층 35 : 데이터 라인
35a : 소오스 전극 35b : 드레인 전극
36 : 보호막 37 : 화소 전극
38 : 배향막 39 : 스페이서
40 : 요부
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치는 서로 대향된 제 1, 제 2 기판과, 상기 제 1 기판에 서로 수직한 방향으로 배치되어 화소 영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 화소 영역에서 적어도 하나의 제 1 요부(凹部)를 갖고 제 1 기판 전면에 형성되는 배향막과, 상기 제 1, 제 2 기판 사이의 상기 제 1 요부에 형성되는 스페이서를 포함하여 구성됨에 그 특징이 있다.
상기 화소 영역 내 상기 배향막 하측에는, 상기 제 1 요부에 상응하는 제 2요부를 갖는 화소 전극을 더 포함함이 바람직하다.
상기 화소 전극 하측에는 상기 제 2 요부를 제외한 영역 전면에는 보호막을 더 포함하고, 상기 보호막 하부에는 게이트 절연막을 더 포함함이 바람직하다.
또는 상기 화소 전극 하측에는 상기 제 2 요부를 제외한 영역 전면에, 상부부터 차례로 형성된 보호막 및 게이트 절연막을 더 포함하기도 한다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 액정 표시 장치의 제조 방법은 제 1 기판 상에 게이트 라인 및 데이터 라인을 서로 수직 방향이 되도록 차례로 형성하며, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차점에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계와, 상기 박막 트랜지스터를 포함한 제 1 기판 전면에 보호막을 형성하는 단계와, 상기 보호막을 선택적으로 제거하여 상기 박막 트랜지스터와의 콘택 홀을 형성하며 동시에 상기 게이트 라인과 데이터 라인으로 정의된 화소 영역에 적어도 하나의 부위에 요부를 형성하는 단계와, 상기 콘택 홀을 매립하며 상기 화소 영역에 동일한 두께로 화소 전극을 형성하는 단계와, 상기 화소 전극을 포함한 상기 보호막 전면에 동일한 두께로 배향막을 형성하는 단계와, 상기 요부에 스페이서를 형성하는 단계와, 상기 제 1 기판에 대향되도록 제 2 기판을 형성하는 단계와, 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.
또한, 상기 보호막 하측에 형성되는 게이트 절연막 중 상기 요부의 하측 부위는 제거함이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 액정 표시 장치의 하부 기판에 형성된 단위 픽셀을 나타낸 평면도이며, 도 6은 도 5의 B~B' 선상의 구조 단면도이다.
도 5와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치의 하부 기판의 단위 픽셀은, 상기 하부 기판 상에 종횡으로 배치되어 화소 영역을 정의하는 게이트 라인(32) 및 데이터 라인(35)과, 상기 게이트 라인(32) 및 데이터 라인(35)의 교차점에 형성되는 박막 트랜지스터(TFT)와, 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극에 전기적으로 연결되고, 적어도 하나 이상의 요부(40)를 갖도록 형성된 화소 전극(37)으로 이루어진다.
즉, 도 6과 같이, 하부 기판(31) 상에, 게이트 라인(32)에서 돌출되어 박막 트랜지스터 영역에 형성되는 게이트 전극(32a)과, 상기 게이트 전극(32a)을 포함한 기판 전면에 형성되는 게이트 절연막(33)과, 상기 게이트 전극(32a) 상측의 게이트 절연막(33) 상에 섬(island) 모양으로 형성되는 반도체층(34)과, 상기 반도체층(34) 일측에 상기 데이터 라인(35)으로부터 돌출되어 형성되는 소오스 전극(35a)과, 상기 반도체층(34) 타측에 형성되는 드레인 전극(35b)과, 상기 드레인 전극(35b)에 콘택홀을 갖도록 상기 소오스 및 드레인 전극(35a, 35b)을 포함한 기판 전면에 형성되며, 화소 영역 내 적어도 하나 이상의 요부(40)를 갖는 보호막(36)과, 상기 콘택홀을 통해 드레인 전극(35b)에 연결되도록 화소 영역에 형성되는 화소 전극(37)과, 상기 화소 전극(37)을 포함한 하부 기판 전면에 형성되는 배향막(38) 등이 구비된다. 여기서 상기 보호막의 요부에 상응하여 상기 화소전극(37)과 배향막(38)도 요부를 갖도록 형성된다.
본 발명의 액정 표시장치의 하부 기판은 도 5의 도시한 단위 픽셀들이 어레이로 전면에 구성하게 된다.
도 6을 통해 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 하부 기판(31)상에 금속을 전면 증착한 후, 전면에 감광막을 도포하고 이를 노광 및 현상하여 게이트 전극(32a)을 형성한다.
상기 게이트 전극(32)은 게이트 라인에서 돌출된 부분으로 상기 게이트 라인을 패터닝하는 공정에서 형성된다.
이어, 상기 게이트 전극을 포함한 전면에 게이트 절연막(33)을 형성한다. 상기 게이트 절연막(33)의 산화막 또는 질화막으로 형성한다.
상기 게이트 절연막(33)의 소정 영역에 반도체층(34)을 형성한다. 상기 반도체층(34)은 비정질 실리콘 또는 폴리 실리콘으로 형성되며, 비정질 실리콘을 사용하는 경우 폴리 실리콘화하기 위해 재결정화 공정이 요구되기도 한다.
이어, 상기 반도체층(34) 상에 소오스/드레인 전극(35a/35b)을 형성한다.
상기 소오스 전극(35a)은 상기 데이터 라인에서 돌출된 부분으로 상기 데이터 라인을 패터닝시 형성되며, 이와 동일층에 상기 드레인 전극(35b)이 형성된다.
이어, 상기 소오스/드레인 전극(35a/35b)을 포함한 상기 게이트 절연막(33) 전면에 보호막(36)을 형성한다. 상기 보호막(36)은 상기 게이트 절연막(33)과 동일 물질로 형성하여도 된다.
이어, 상기 보호막(36)을 선택적으로 식각하여 상기 드레인 전극(35b)의 소정 영역을 노출시켜 콘택 홀을 형성함과 동시에, 화소 영역의 소정 부분에서 보호막(36) 및 게이트 절연막(33)을 선택적으로 제거하여 보호막의 요부(40)를 형성한다. 이 경우 상기 게이트 절연막(33)은 보호막(36)과 동일 물질을 이용하여 도시된 도면과 같은 동일 식각 공정에서 제거하거나 또는 식각률이 상기 보호막(36)과 다른 물질을 이용하여 제거되지 않고 남길 수 있다(도 8에서 설명).
이어, 상기 콘택 홀을 통해 상기 드레인 전극(35b)과 연결되도록 상기 보호막(36b) 전면에 투명 금속을 증착하고, 이를 패터닝하여 화소 영역에 화소 전극(37)을 형성한다. 이 때, 상기 금속은 투명한 성분, 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 금속을 이용한다. 또한, 상기 화소 전극(37)은 상기 요부(40)가 형성된 보호막(36) 상에는 화소 전극을 증착한 후에도 동일한 요부를 유지하게 된다.
이어, 상기 화소 전극(37)이 형성된 전면에 액정을 배향시키기 위한 배향막(38)을 인쇄한다. 마찬가지로 상기 배향막(38)도 고른 두께로 인쇄되기 때문에 화소 영역에 형성되어 있는 요부를 유지하게 된다.
상기와 같이 화소 영역 소정 부위에 요부를 형성한 하부 기판(31)을 이에 대향하여 블랙 매트릭스층 및 칼라 필터층을 일반적인 공정으로 형성한 상부 기판(21)과 합착하게 된다.
이하에서는 상기 상하 기판이 합착시에 상기 단차에서 발생하는 현상에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명 일 실시예의 액정 표시 장치의 상하 기판 합착시 단면도이다.
도 7과 같이, 하부 기판(31) 상에 박막 트랜지스터 및 화소 전극 등을 형성한 후, 상기 하부 기판(31)에 대향되어 블랙 매트릭스층(22)과 칼라 필터층(23)을 형성한 상부 기판(21)과의 합착을 하였을 때의 단면도이다. 합착 공정은 상부 기판(21)의 가장자리에 씨일재를 인쇄한 후, 하부 기판(31)에 스페이서를 산포시켜 두 기판을 고정하는 방식을 취한다.
이 경우, 선택적으로 보호막(36) 및 게이트 절연막(33)이 제거되어 요부(40)가 생긴 부위에 스페이서(39)가 걸리게 되어 상기 스페이서(39)로 인해 배향막(38)이 긁혀지는 현상이 방지될 수 있다. 또한, 상기 스페이서(39)가 하부 기판(31)의 요부(40)에 고정되므로, 하부 기판에 형성되는 배향막(38) 뿐만이 아니라, 상부 기판에 형성되는 배향막(25)에 발생할 수 있는 긁힘 현상도 예방된다.
이 때는 상기 보호막(36)과 게이트 절연막(33)에 동일한 물질을 이용하여 식각 공정시 동일 공정에서 제거되도록 한다.
도 8은 본 발명 다른 실시예의 액정 표시 장치의 상하 기판 합착시의 단면도이다.
도 8과 같이, 본 발명의 다른 실시예의 액정 표시 장치는 화소 영역 소정 부위에 선택적으로 보호막(36)만을 제거하여 요부(40)를 발생시킨다.
이 경우 상기 게이트 절연막(33b)과 보호막(36)은 서로 다른 식각률을 가진 물질을 이용하며, 식각 공정시 에천트의 농도 및 시간을 조절하여 상기 보호막(36)만이 선택적으로 제거되도록 한다.
본 발명의 화소 영역 소정 부위에 요부(40)가 형성된 액정 표시 장치에서 상기 스페이서(39)는 화소 영역에서는 상기 요부(40)에 고정되어, 그 움직임이 제한되게 된다.
따라서, 종래 스페이서가 액정 패널의 진동에 의해 움직임이 발생하여 배향막 표면을 훑고 지나가는 문제점을 방지할 수 있게 된다.
이러한 합착 공정은 상기 상부 기판의 셀 영역에 액정 주입구를 제외한 셀 주변부에 씨일 도포재를 도포한 후 이루어진다.
이어, 각 액정 셀 별로 스크라이빙(scribing) 및 브레이킹(breaking)을 실시하여 복수개의 액정 셀을 형성한 후, 각 액정 셀 단위로 액정을 주입하여 상기 상하기판 사이에 액정층을 형성한 후, 액정 주입구를 밀봉하여 액정 표시 장치의 공정을 완료한다.
상기와 같은 본 발명의 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
고착력이 없는 스페이서로 인해 배향막 표면에 발생하던 긁힘 현상을, 보호막에 요부를 형성하여 스페이서가 이동할 가능성이 있는 공간을 줄임으로써, 방지할 수 있다.
따라서, 배향막 긁힘으로 발생되던 빛샘 현상을 방지하고, 고른 화상을 디스플레이할 수 있게 된다.

Claims (7)

  1. 서로 대향된 제 1, 제 2 기판;
    상기 제 1 기판에 서로 수직한 방향으로 배치되어 화소 영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인;
    상기 화소 영역에서 적어도 하나의 제 1 요부(凹部)를 갖고 제 1 기판 전면에 형성되는 배향막;
    상기 제 1, 제 2 기판 사이의 상기 제 1 요부에 형성되는 스페이서를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 화소 영역 내 상기 배향막 하측에는, 상기 제 1 요부에 상응하는 제 2 요부를 갖는 화소 전극을 더 포함함을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 화소 전극 하측에는 상기 제 2 요부를 제외한 영역 전면에 형성된 보호막을 더 포함함을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 보호막 하부에는 제 1 기판 전면에 형성된 게이트 절연막을 더 포함함을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 화소 전극 하측에는 상기 제 2 요부를 제외한 영역 전면에, 상부부터 차례로 형성된 보호막 및 게이트 절연막을 더 포함함을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 화소 영역을 정의하기 위해 게이트 라인 및 데이터 라인이 서로 수직한 방향으로 배열되는 액정 표시 장치의 제조 방법에 있어서,
    상기 게이트 라인과 데이터라인의 교차점에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
    상기 박막 트랜지스터를 포함한 제 1 기판 전면에 보호막을 형성하는 단계;
    상기 보호막을 선택적으로 제거하여 상기 박막 트랜지스터와의 콘택 홀을 형성하며 동시에 상기 화소 영역에 적어도 하나의 부위에 제 1 요부를 형성하는 단계;
    상기 콘택 홀을 통해 상기 박막 트랜지스터에 연결되고, 상기 제 1 요부 상에 제 2 요부를 갖도록 화소 전극을 형성하는 단계;
    상기 제 2 요부 상에 제 3 요부를 갖도록 전면에 배향막을 형성하는 단계;
    상기 제 3 요부 상에 스페이서를 산포하는 단계;
    상기 제 1 기판에 대향되도록 제 2 기판을 합착하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 보호막 하측에 형성되는 게이트 절연막 중 상기 요부의 하측 부위는 제거함을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
KR1020020025861A 2002-05-10 2002-05-10 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법 KR20030087479A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020025861A KR20030087479A (ko) 2002-05-10 2002-05-10 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020025861A KR20030087479A (ko) 2002-05-10 2002-05-10 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030087479A true KR20030087479A (ko) 2003-11-14

Family

ID=32382322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020025861A KR20030087479A (ko) 2002-05-10 2002-05-10 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20030087479A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8149372B2 (en) 2005-06-29 2012-04-03 Lg Display Co., Ltd. IPS liquid crystal display panel having spacer holes formed between common lines and gate lines
US9523894B2 (en) 2014-01-07 2016-12-20 Samsung Display Co. Ltd. Display device and method of manufacturing the same

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0283530A (ja) * 1988-09-21 1990-03-23 Hitachi Ltd スペーサを定位置に配置した液晶セル
JPH03293328A (ja) * 1990-04-10 1991-12-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示パネルの製造方法
US5338240A (en) * 1991-07-15 1994-08-16 Gold Star Co., Ltd. Method of making a liquid crystal display
JPH1096955A (ja) * 1996-09-24 1998-04-14 Toshiba Corp 液晶表示装置
KR19980028638A (ko) * 1996-10-23 1998-07-15 손욱 액정 표시 소자
JPH10260412A (ja) * 1997-03-19 1998-09-29 Citizen Watch Co Ltd 液晶表示装置の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0283530A (ja) * 1988-09-21 1990-03-23 Hitachi Ltd スペーサを定位置に配置した液晶セル
JPH03293328A (ja) * 1990-04-10 1991-12-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示パネルの製造方法
US5338240A (en) * 1991-07-15 1994-08-16 Gold Star Co., Ltd. Method of making a liquid crystal display
JPH1096955A (ja) * 1996-09-24 1998-04-14 Toshiba Corp 液晶表示装置
KR19980028638A (ko) * 1996-10-23 1998-07-15 손욱 액정 표시 소자
JPH10260412A (ja) * 1997-03-19 1998-09-29 Citizen Watch Co Ltd 液晶表示装置の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8149372B2 (en) 2005-06-29 2012-04-03 Lg Display Co., Ltd. IPS liquid crystal display panel having spacer holes formed between common lines and gate lines
KR101147106B1 (ko) * 2005-06-29 2012-05-17 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시패널 및 그 제조 방법
US9523894B2 (en) 2014-01-07 2016-12-20 Samsung Display Co. Ltd. Display device and method of manufacturing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100675635B1 (ko) 대조비가 향상된 횡전계모드 액정표시소자
KR20040091184A (ko) 횡전계형 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR100731045B1 (ko) 횡전계 방식의 액정표시장치 및 그 제조방법
US7420640B2 (en) In-plane switching mode liquid crystal device and method for manufacturing the same
US6897931B2 (en) In-plane switching mode liquid crystal display device and method for fabricating the same
KR100672651B1 (ko) 액정 표시 장치 및 제조 방법
KR100698042B1 (ko) 액정표시소자 및 그 제조방법
US7646467B2 (en) Method of fabricating liquid crystal display devices having various driving modes on a common substrate
KR20030087479A (ko) 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법
KR20080003085A (ko) 횡전계모드 액정표시소자 및 그 제조방법
KR101232166B1 (ko) 액정표시장치 및 그의 제조방법
KR100928488B1 (ko) 액정표시장치 및 그의 제조방법
KR100853779B1 (ko) 액정표시장치 및 그 제조 방법
KR20050067908A (ko) 칼라필터 어레이 기판
KR100983579B1 (ko) 액정표시장치 및 그의 제조방법
KR100918651B1 (ko) 횡전계형 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20050068457A (ko) 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 이의 형성 방법
KR20040036987A (ko) 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조방법
KR100875187B1 (ko) 액정표시소자
KR100847822B1 (ko) 액정표시장치의 진공척
KR100965589B1 (ko) 마스크 및 이를 이용한 액정표시장치의 제조방법
KR100830393B1 (ko) 간단한 반사-투과형 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR101023731B1 (ko) 액정표시장치
KR101009662B1 (ko) 액정표시장치의 마스크
KR20050066347A (ko) 액정 표시 장치 및 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application