KR20040009377A - Liquid Crystal Display Device and Method of manufacturing of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 균일한 셀갭을 유지하면서 액정층의 국부적인 과충진을 막기 위한 액정표시소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same for preventing local overfilling of the liquid crystal layer while maintaining a uniform cell gap.
표시화면의 두께가 수 센치미터(cm)에 불과한 초박형의 평판표시소자(Flat Panel Display), 그 중에서도 액정표시소자는 동작 전압이 낮아 소비 전력이 적고 휴대용으로 쓰일 수 있는 등의 이점으로 노트북 컴퓨터, 모니터, 우주선, 항공기 등에 이르기까지 응용분야가 넓고 다양하다.Ultra-thin flat panel displays with a display screen thickness of only a few centimeters (cm). Among them, liquid crystal displays have low operating voltages, which consume less power and can be used as portable devices. Applications range from monitors to spacecraft to aircraft.
이와 같은 액정표시소자는 일반적으로 소정간격을 두고 서로 대향되어 있는 하부기판과 상부기판, 그리고 상기 양 기판사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성되며, 액정표시소자의 셀갭을 균일하게 유지하기 위해서 상기 양 기판 사이에 스페이서가 추가로 형성되게 된다.Such a liquid crystal display device generally includes a lower substrate and an upper substrate which face each other at a predetermined interval, and a liquid crystal layer formed between the two substrates, in order to maintain a uniform cell gap of the liquid crystal display device. Spacers are further formed between the substrates.
상기 스페이서로는 구형상의 스페이서를 적정농도로 용액속에 혼합한 후 분사노즐에서 고압으로 기판상에 산포하여 형성하는 볼 스페이서, 또는 게이트배선이나 데이터배선 형성영역에 대응하는 기판 상에 기둥형상의 스페이서를 부착하여 형성하는 컬럼스페이서 등이 있다.The spacer may be a ball spacer formed by mixing a spherical spacer in a solution at an appropriate concentration and then being dispersed on a substrate at a high pressure with a spray nozzle, or a columnar spacer on a substrate corresponding to a gate wiring or data wiring forming region. And column spacers formed by attachment.
그러나, 볼 스페이서는 대면적에 적용할 경우에 셀갭이 불균일하게 되는 단점이 있어 대면적 기판에는 컬럼 스페이서가 주로 이용되고 있다.However, since the ball spacer has a disadvantage in that the cell gap is uneven when applied to a large area, a column spacer is mainly used for a large area substrate.
이하, 도면을 참조로 컬럼 스페이서를 이용한 종래의 액정표시소자를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a conventional liquid crystal display using a column spacer will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 액정표시소자의 단위 화소의 평면도이고, 도 2a의 도 1의 A-A라인의 단면도이다.1 is a plan view of a unit pixel of a conventional liquid crystal display device, and is a cross-sectional view of the A-A line of FIG. 1 of FIG. 2A.
도 1 및 도 2a에서 알 수 있듯이, 우선, 하부 기판(10)상에는 서로 종횡으로 교차되어 화소영역을 정의하는 게이트 배선(12)과 데이터 배선(14)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 게이트 배선(12)과 데이터 배선(14)의 교차 영역에는 스위칭 소자로서 박막트랜지스터(16)가 형성되어 있고, 상기 박막트랜지스터(16)와 연결되는 화소전극(18)이 상기 화소영역에 형성되어 있다.1 and 2A, first, a gate line 12 and a data line 14 are formed on the lower substrate 10 so as to cross each other vertically and horizontally to define a pixel region. In addition, a thin film transistor 16 is formed as a switching element in an intersection region of the gate line 12 and the data line 14, and a pixel electrode 18 connected to the thin film transistor 16 is disposed in the pixel area. Formed.
또한, 상부기판(20)상에는 상기 게이트 배선(12), 데이터 배선(14), 및 박막트랜지스터(16) 영역에서 광이 누설되는 것을 차단하기 위한 차광층(22)이 형성되어 있고, 상기 차광층(22) 위에 컬러필터층(24)이 형성되어 있으며, 상기 컬러필터층(24) 상부에 공통전극(26)이 형성되어 있다.In addition, a light blocking layer 22 is formed on the upper substrate 20 to block light leakage from the gate wiring 12, the data wiring 14, and the thin film transistor 16. The color filter layer 24 is formed on the color filter layer 22, and the common electrode 26 is formed on the color filter layer 24.
그리고, 상기 공통전극(26) 상에는 액정표시소자의 셀갭을 균일하게 유지하기 위한 컬럼 스페이서(30)가 형성되어 있다. 이와 같은 컬럼 스페이서(30)는 상기 게이트 배선(12) 또는 데이터 배선(14) 형성 영역에 대응되는 영역에 형성되게 된다.A column spacer 30 is formed on the common electrode 26 to uniformly maintain a cell gap of the liquid crystal display device. The column spacer 30 is formed in a region corresponding to the region in which the gate line 12 or the data line 14 is formed.
그리고, 도시하지는 않았으나, 상기 양 기판(10, 20) 사이에는 액정층이 형성되어 있다. 설명되지 않은 도면부호 13은 게이트 절연막이고, 도면부호 15는 보호막이다.Although not shown, a liquid crystal layer is formed between the substrates 10 and 20. Reference numeral 13, which is not described, denotes a gate insulating film, and reference numeral 15 denotes a protective film.
한편, 도 2b는 종래의 액정표시소자의 문제점을 설명하기 위한 개략적인 단면도로서, 액정표시소자의 제조공정 중 하부기판과 상부기판을 합착하는 합착공정시에 양 기판이 평탄하지 않게 합착되는 경우가 발생될 수 있다. 그와 같은 경우에는 도 2b에서 알 수 있듯이, 상부기판부(20A)에 부착된 컬럼 스페이서(30)가 하부기판부(10A)와 일정한 간격을 두고 이격될 우려가 있다.On the other hand, Figure 2b is a schematic cross-sectional view for explaining the problem of the conventional liquid crystal display device, both substrates are unevenly bonded during the bonding process of bonding the lower substrate and the upper substrate during the manufacturing process of the liquid crystal display device. Can be generated. In such a case, as shown in FIG. 2B, the column spacer 30 attached to the upper substrate portion 20A may be spaced apart from the lower substrate portion 10A at regular intervals.
이와 같이, 컬럼 스페이서(30)가 하부기판부(10A)와 이격되게 되면, 양 기판 사이에 형성된 액정층(미도시)이 화살표 방향으로 이동되어 기판의 특정영역에 과충진되어, 화상의 질을 떨어뜨리고, 셀갭이 불균일하게 되는 문제점이 발생된다.As such, when the column spacer 30 is spaced apart from the lower substrate portion 10A, the liquid crystal layer (not shown) formed between the two substrates is moved in the direction of the arrow to overfill the specific region of the substrate, thereby improving image quality. Dropping and nonuniform cell gaps arise.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 액정이 국부적으로 과충진되지 않고 균일한 셀갭을 갖는 액정표시소자를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having a uniform cell gap without locally overfilling the liquid crystal.
도 1은 종래의 액정표시소자의 단위 화소의 평면도이다.1 is a plan view of a unit pixel of a conventional liquid crystal display device.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 A-A라인의 단면도이다.2A and 2B are sectional views taken along the line A-A of FIG.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시소자의 단위 화소의 평면도이다.3 is a plan view of a unit pixel of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4a 및 도 4b는 도 3의 A-A라인의 단면도이다.4A and 4B are sectional views taken along the line A-A of FIG.
도 5는 도 3의 B-B라인의 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view of the B-B line of FIG. 3.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액정표시소자의 제조방법 중 돌출부가 형성된 배선층의 형성방법을 보여주는 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating a method of forming a wiring layer in which protrusions are formed in a method of manufacturing a liquid crystal display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 회절마스크의 다양한 형태의 회절패턴을 보여주는 평면도이다.7A and 7B are plan views illustrating various types of diffraction patterns of the diffraction mask according to the present invention.
<도면의 주요부의 부호에 대한 설명><Description of Signs of Major Parts of Drawing>
100 : 제1기판 200 : 제2기판100: first substrate 200: second substrate
120 : 게이트 배선 140 : 데이터 배선120: gate wiring 140: data wiring
125, 145 : 돌출부125, 145: protrusions
130 : 게이트 절연막 150 : 보호막130: gate insulating film 150: protective film
160 : 박막트랜지스터 180 : 화소전극160: thin film transistor 180: pixel electrode
220 : 차광층 240 : 컬러필터층220: light shielding layer 240: color filter layer
260 : 공통전극 300 : 컬럼스페이서260: common electrode 300: column spacer
600 : 제1기판 620 : 금속층600: first substrate 620: metal layer
625 : 돌출부 640 : 포토레지스트625: protrusion 640: photoresist
700 : 회절마스크 720 : 회절패턴700: diffraction mask 720: diffraction pattern
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 제1기판 및 제2기판; 상기 제1기판상에 서로 교차되도록 형성되어 화소영역을 정의하며, 둘 중 적어도 하나는 기판 면에 수직방향으로 적어도 하나의 돌출부를 갖는 게이트 배선 및 데이터 배선; 상기 제2기판 상에 형성되며, 상기 돌출부에 대응되는 영역에 형성된 컬럼스페이서; 및 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성되는 액정표시소자를 제공한다.The present invention to achieve the above object, the first substrate and the second substrate; A gate line and a data line formed on the first substrate so as to cross each other to define a pixel area, at least one of which has at least one protrusion perpendicular to the surface of the substrate; A column spacer formed on the second substrate and formed in an area corresponding to the protrusion part; And it provides a liquid crystal display device comprising a liquid crystal layer formed between the first substrate and the second substrate.
본 발명은 또한, 제 1기판 및 제 2기판을 준비하는 공정; 상기 제 1기판 위에, 기판 면에 수직방향으로 적어도 하나의 돌출부를 갖는 배선층을 형성하는 공정; 상기 제 2기판 위에, 상기 돌출부에 대응되도록 컬럼스페이서를 형성하는 공정; 및 상기 양 기판을 합착하는 공정을 포함하여 구성되는 액정표시소자의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a process for preparing a first substrate and a second substrate; Forming a wiring layer on the first substrate, the wiring layer having at least one protrusion perpendicular to the substrate surface; Forming a column spacer on the second substrate to correspond to the protrusion; And it provides a method for manufacturing a liquid crystal display device comprising a step of bonding both substrates.
즉, 종래에는 셀갭유지를 위해서 상부 기판 상에 컬럼스페이서 만을 형성하였으나, 본 발명은 제1기판상의 게이트 배선 또는 데이터 배선의 배선층을 돌출부를 갖도록 패턴 형성하고, 제2기판 상에 상기 돌출부에 대응되도록 컬럼스페이서를 형성함으로써, 양 기판이 평탄하지 않게 합착된다 하더라도 액정의 이동량을 감소시켜 특정 영역에 액정이 과충진되는 것을 최소화한 것이다.That is, in the related art, only the column spacer is formed on the upper substrate to maintain the cell gap. However, in the present invention, the wiring layer of the gate wiring or the data wiring on the first substrate is patterned to have a protrusion, and the protrusion is formed on the second substrate to correspond to the protrusion. By forming the column spacer, even if both substrates are unevenly bonded, the amount of liquid crystal movement is reduced, thereby minimizing overfilling of the liquid crystal in a specific region.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시소자의 단위 화소의 평면도이고, 도 4a는 도 3의 A-A라인의 단면도로서 게이트 배선에 돌출부가 형성된 경우를 도시한 것이다.3 is a plan view of a unit pixel of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4A is a cross-sectional view of the A-A line of FIG.
도 3 및 도 4a에서 알 수 있듯이, 우선, 하부 기판(100)상에는 서로 종횡으로 교차되어 화소영역을 정의하는 게이트 배선(120)과 데이터 배선(140)이 형성되어 있다.As shown in FIGS. 3 and 4A, first, a gate line 120 and a data line 140 are formed on the lower substrate 100 so as to cross each other vertically and horizontally to define a pixel area.
이때, 상기 게이트 배선(120)은 하부기판(100) 면에 수직방향으로 돌출되어 있는 돌출부(125)를 적어도 하나 구비하고 있다. 이와 같이 돌출부(125)를 구비하는 게이트 배선(120)은 회절노광 방법에 의해 패턴형성될 수 있다.In this case, the gate line 120 includes at least one protrusion 125 protruding in the vertical direction on the lower substrate 100. As such, the gate line 120 having the protrusion 125 may be patterned by a diffraction exposure method.
그리고, 상기 게이트 배선(120)과 데이터 배선(140)의 교차점에는 스위칭 소자로서 박막트랜지스터(160)가 형성되어 있다.The thin film transistor 160 is formed at the intersection of the gate line 120 and the data line 140 as a switching element.
상기 박막트랜지스터(160)는 상기 게이트 배선(120)에서 연장되어 형성되는 게이트 전극(122), 게이트 절연막(130), 반도체층(135), 상기 데이터 배선(140)에서 연장되어 형성되는 소스전극(142), 상기 소스 전극(142)과 마주보도록 형성되는 드레인 전극(144), 및 보호막(150)을 포함하여 구성된다.The thin film transistor 160 may include a gate electrode 122 extending from the gate line 120, a gate insulating layer 130, a semiconductor layer 135, and a source electrode extending from the data line 140. 142, a drain electrode 144 formed to face the source electrode 142, and a passivation layer 150.
그리고, 상기 박막트랜지스터(160)의 드레인 전극(144)과 연결되는 화소전극(180)이 상기 화소영역에 형성되어 있다.In addition, a pixel electrode 180 connected to the drain electrode 144 of the thin film transistor 160 is formed in the pixel region.
또한, 상부기판(200)상에는 상기 게이트 배선(120), 데이터 배선(140), 및 박막트랜지스터(160) 영역에서 광이 누설되는 것을 차단하기 위한 차광층(220)이 형성되어 있고, 상기 차광층(220) 위에 컬러필터층(240)이 형성되어 있다.In addition, a light shielding layer 220 is formed on the upper substrate 200 to block light leakage from the gate wiring 120, the data wiring 140, and the thin film transistor 160. The color filter layer 240 is formed on the 220.
그리고, 상기 컬러필터층(240) 상부에 공통전극(260)이 형성되어 있다. 또한, 기판 평탄화 및 상기 컬러필터층(240) 보호를 위해서 상기 컬러필터층(240)과 공통전극(260) 사이에 오버코트층(미도시)이 추가로 형성될 수 있다.The common electrode 260 is formed on the color filter layer 240. In addition, an overcoat layer (not shown) may be further formed between the color filter layer 240 and the common electrode 260 to planarize the substrate and protect the color filter layer 240.
한편, 소위 IPS(In-Plane Switching)모드 액정표시소자의 경우에는 상기 공통전극(260)이 하부기판(100) 상에 형성된다.In the case of a so-called In-Plane Switching (IPS) mode liquid crystal display device, the common electrode 260 is formed on the lower substrate 100.
그리고, 상기 공통전극(260) 상에는 컬럼 스페이서(300)가 형성되어 있다. 이와 같은 컬럼 스페이서(300)는 상기 게이트 배선(120)의 돌출부(125)에 대응되는 영역에 형성된다.The column spacer 300 is formed on the common electrode 260. The column spacer 300 is formed in a region corresponding to the protrusion 125 of the gate line 120.
그리고, 도시하지는 않았으나, 상기 양 기판(10, 20) 사이에는 액정층이 형성되어 있다.Although not shown, a liquid crystal layer is formed between the substrates 10 and 20.
이와 같이 제1기판(100)상에 돌출부(125)를 갖도록 게이트 배선(120)을 패턴형성하고, 상기 돌출부(125)에 대응되도록 제2기판(200)상에 컬럼스페이서(300)를 형성한 경우에 있어서, 제1기판(100)과 제2기판(200)을 합착하는 합착공정시에 양 기판이 평탄하지 않게 합착되는 경우에도 액정이 특정영역에 과충진되지 않게 되는 이유를 도 4b를 참조하여 설명하기로 한다.As such, the gate wiring 120 is patterned to have the protrusion 125 on the first substrate 100, and the column spacer 300 is formed on the second substrate 200 to correspond to the protrusion 125. In this case, even when both substrates are unevenly bonded during the bonding process of bonding the first substrate 100 and the second substrate 200, the reason why the liquid crystal is not overfilled in a specific region is described with reference to FIG. 4B. This will be described.
도 4b는 도 3의 A-A라인의 개략적인 단면도로서, 도 4b에서 알 수 있듯이, 합착공정시에 제1기판부(100A)와 제2기판부(200A)가 평탄하지 않게 합착되는 경우, 제2기판부(200A)에 형성된 컬럼스페이서(300)는 제1기판부(100A)와 소정 간격으로 이격되게 된다.FIG. 4B is a schematic cross-sectional view of the AA line of FIG. 3, and as shown in FIG. 4B, when the first substrate portion 100A and the second substrate portion 200A are unevenly bonded during the bonding process, the second portion may be unevenly bonded. The column spacer 300 formed on the substrate 200A is spaced apart from the first substrate 100A at a predetermined interval.
그러나, 제1기판부(100A)에는 돌출부가 형성되어 있기 때문에, 액정의 이동(화살표 참조)이 상기 돌출부에 의해 방해되어 이동되는 액정량이 감소되게 됨으로써, 결국 액정이 국부적으로 과충진되는 것이 최소화되게 된다.However, since the protrusion is formed in the first substrate portion 100A, the amount of liquid crystal that is moved by the movement of the liquid crystal (see arrow) is hindered by the protrusion, thereby reducing the local overfilling of the liquid crystal. do.
따라서, 액정의 이동량을 최소화하기 위해서, 셀갭을 고려하여 상기 돌출부의 높이를 적절히 조절할 수 있다.Therefore, in order to minimize the amount of movement of the liquid crystal, the height of the protrusion may be appropriately adjusted in consideration of the cell gap.
상기 돌출부의 높이는 상기 컬럼 스페이서의 높이와 같거나 그보다 작은 것이 바람직하다.The height of the protrusion is preferably equal to or smaller than the height of the column spacer.
상기 돌출부의 높이가 증가하게 되면, 회절 노광에 의해 패턴 형성 공정이 어렵게 되고, 액정표시소자의 제조 공정시 다른 레이어 사이에서 정전기가 발생될 우려가 있으며, 또한 돌출부의 단차로 인해 배향막 형성을 위한 러빙공정시 러빙 불량을 초래하기 쉽게 되기 때문이다.When the height of the protrusion is increased, the pattern forming process is difficult due to diffraction exposure, there is a possibility that static electricity is generated between the different layers during the manufacturing process of the liquid crystal display device, and rubbing for forming the alignment film due to the step difference of the protrusion. This is because it is easy to cause rubbing defects in the process.
한편, 부가적으로, 본 발명의 일 실시예에 같이 게이트 배선(120)에 적어도 하나의 돌출부가 형성되게 되면, 게이트 배선(120)의 전체 저항이 감소되게 되어 게이트 신호 지연이 감소되는 효과가 있다.On the other hand, if at least one protrusion is formed in the gate wiring 120 as in an embodiment of the present invention, the overall resistance of the gate wiring 120 is reduced, thereby reducing the gate signal delay. .
또한, 도시하지는 않았으나, 상기 양 기판(100, 200) 중 적어도 하나의 기판에는 배향막이 형성될 수 있다.Although not shown, an alignment layer may be formed on at least one of the substrates 100 and 200.
상기 배향막은 폴리아미드(polyamide) 또는 폴리이미드(polyimide)계 화합물, PVA(polyvinylalcohol), 폴리아믹산(polyamic acid)등의 물질을 이용하여 러빙 배향 처리되어 형성될 수도 있다.The alignment layer may be formed by rubbing alignment treatment using a material such as a polyamide or polyimide compound, PVA (polyvinylalcohol), polyamic acid, or the like.
또한, 상기 배향막은 PVCN(polyvinylcinnamate), PSCN(polysiloxanecinnamate), 또는 CelCN(cellulosecinnamate)계 화합물과 같은 광반응성 물질을 이용하여 광 배향 처리되어 형성될 수도 있다. 상기 광 배향 처리는 적어도 1회의 광조사에 의해 프리틸트각(pretilt angle), 배향방향(alignment direction)을 동시에 결정하며, 이때 광조사는 자외선 영역의 광을 사용하는 것이 바람직한데, 무편광, 비편광, 선편광, 및 부분편광된 광 중 어느 것을 사용하여도무방하다.In addition, the alignment layer may be formed by photo-alignment using a photoreactive material such as polyvinylcinnamate (PVCN), polysiloxanecinnamate (PSCN), or cellulosecinnamate (CelCN) -based compound. The light alignment treatment simultaneously determines the pretilt angle and the alignment direction by at least one light irradiation, wherein light irradiation preferably uses light in the ultraviolet region. Any of polarized light, linearly polarized light, and partially polarized light may be used.
도 5는 도 3의 B-B라인의 단면도로서 데이터 배선에 돌출부가 형성된 경우를 도시한 것이다.FIG. 5 is a cross-sectional view of the B-B line of FIG. 3 showing a case in which protrusions are formed in the data line.
셀갭을 유지하기 위해 형성되는 컬럼스페이서는 일반적으로 게이트 배선 또는 데이터 배선 형성영역에 대응되는 영역에 형성된다.The column spacer formed to maintain the cell gap is generally formed in a region corresponding to the gate wiring or data wiring formation region.
따라서, 컬럼스페이서와 마주보는 영역에 돌출부를 형성하여 액정의 과충진을 방지함에 있어서, 전술한 도 4a와 같이 게이트 배선(120)에 돌출부(125)를 형성할 수도 있고, 도 5와 같이 데이터 배선(140)에 돌출부(145)를 형성할 수도 있는 것이다.Therefore, in order to prevent overfilling of the liquid crystal by forming a protrusion in an area facing the column spacer, the protrusion 125 may be formed in the gate wire 120 as shown in FIG. 4A, and as shown in FIG. 5. Protruding portion 145 may be formed on 140.
또한, 제1기판 상의 게이트 배선과 데이터 배선 모두에 돌출부를 형성하는 것도 가능하다. 물론, 제1기판(100) 상의 돌출부가 형성된 영역에 대응되도록 제2기판(200) 상에는 컬럼스페이서가 형성되게 된다.It is also possible to form protrusions on both the gate wiring and the data wiring on the first substrate. Of course, the column spacer is formed on the second substrate 200 so as to correspond to the region where the protrusions are formed on the first substrate 100.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시소자의 제조방법 중 돌출부를 갖는 배선층을 형성하는 공정을 도시한 것으로서, 도 3의 A-A라인의 단면을 도시한 것이다.6A to 6D illustrate a process of forming a wiring layer having protrusions in a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention, showing a cross section of the A-A line of FIG. 3.
우선, 제1기판 및 제2기판을 제조한다.First, a first substrate and a second substrate are manufactured.
제1기판은 투명 제1기판 상에 서로 교차하여 화소영역을 정의하도록 게이트 배선과 데이터 배선을 형성하고, 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차영역에 게이트전극, 게이트절연막, 반도체층, 소스/드레인 전극, 보호막을 포함하여 구성되는 박막트랜지스터를 형성하고, 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로연결되는 화소전극을 형성하여 제조한다.The first substrate forms a gate wiring and a data wiring on the transparent first substrate so as to cross each other to define a pixel region, and a gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, and a source / drain electrode are formed at the intersection of the gate wiring and the data wiring. And a thin film transistor including a protective film, and a pixel electrode electrically connected to the drain electrode of the thin film transistor.
이때, 상기 게이트 배선 및/또는 데이터 배선은 기판 면에 수직방향으로 적어도 하나의 돌출부를 갖도록 형성되는데, 이하, 도 6a 내지 도 6d를 참조로 보다 상세히 설명하기로 한다.In this case, the gate wiring and / or data wiring are formed to have at least one protrusion perpendicular to the substrate surface, which will be described below in more detail with reference to FIGS. 6A to 6D.
우선, 도 6a와 같이 제1기판(600) 상에 금속층(620) 및 포토레지스트(640)를 순차적으로 적층한다.First, as illustrated in FIG. 6A, the metal layer 620 and the photoresist 640 are sequentially stacked on the first substrate 600.
그리고, 도 6b와 같이 회절패턴이 형성된 영역(720)과 광을 완전히 차단하는 영역(740)으로 구성된 회절마스크(700)로 상기 제1기판(600)을 가리고 광을 조사한다.As shown in FIG. 6B, the first substrate 600 is covered with a diffraction mask 700 including a region 720 in which a diffraction pattern is formed and a region 740 that completely blocks light, and then irradiates light.
상기 회절패턴이 형성된 영역(720)은 도 7a 및 도 7b에서 알 수 있듯이, 광 차단영역(720a)과 광 투과영역(720b)이 교대로 배치되어 광의 투과량이 조절된다. 상기 광 차단영역(720a)과 광 투과영역(720b)의 패턴을 적절히 변경함으로써 광 투과량 조절이 가능하다.As shown in FIGS. 7A and 7B, in the region 720 in which the diffraction pattern is formed, the light blocking region 720a and the light transmitting region 720b are alternately arranged to control the amount of light transmitted. The light transmission amount can be adjusted by appropriately changing the patterns of the light blocking region 720a and the light transmitting region 720b.
그리고, 도 6c와 같이 상기 포토레지스트(640)를 현상한다. 현상을 하게 되면, 도 6c에서 알 수 있듯이, 회절패턴이 형성된 영역은 소정 두께로 포토레지스트가 제거되지만, 광이 완전히 차단된 영역은 포토레지스트가 전혀 제거되지 않아 돌출부(645)가 형성되게 된다.Then, the photoresist 640 is developed as shown in FIG. 6C. When developing, as shown in FIG. 6C, the photoresist is removed to a predetermined thickness in the region where the diffraction pattern is formed, but the protruding portion 645 is formed because the photoresist is completely removed in the region where the light is completely blocked.
그리고, 도 6d와 같이, 상기 포토레지스트(640) 및 금속층(620)을 식각한다. 식각 공정에 의해 포토레지스트(640)는 완전히 제거되게 되고, 금속층(620)은 소정의 위치(상기 포토레지스트 돌출부(645) 영역)에 돌출부(625)가 형성되게 된다.6D, the photoresist 640 and the metal layer 620 are etched. The photoresist 640 is completely removed by the etching process, and the protrusion 625 is formed at a predetermined position (the photoresist protrusion 645 region) of the metal layer 620.
제2기판은 제2투명기판 상에 차광층, 컬러필터층, 공통전극을 순차적으로 적층하여 형성한다. 상기 컬러필터층와 공통전극 사이에 컬러필터층을 보호하고 기판 평탄화를 위해서 오버코트층을 추가로 형성할 수도 있다. 상기 공통전극 상에서, 상기 게이트 배선 및/또는 데이터 배선의 돌출부에 대응하는 영역에 컬럼스페이서를 형성한다.The second substrate is formed by sequentially stacking a light blocking layer, a color filter layer, and a common electrode on the second transparent substrate. An overcoat layer may be further formed between the color filter layer and the common electrode to protect the color filter layer and planarize the substrate. On the common electrode, a column spacer is formed in a region corresponding to the protrusion of the gate wiring and / or the data wiring.
이때, 상기 돌출부(625)의 높이를 상기 컬럼스페이서의 높이보다 작거나 또는 같게 형성하는 것이 바람직하다.In this case, the height of the protrusion 625 is preferably formed to be less than or equal to the height of the column spacer.
또한, 상기 제1기판 또는 제2기판의 외곽영역에는 양 기판을 접착하고 양 기판 사이에 형성되는 액정층이 누설되는 것을 차단하기 위한 씨일재를 형성하게 된다.In addition, a seal material is formed in the outer region of the first substrate or the second substrate to bond both substrates and prevent leakage of the liquid crystal layer formed between the two substrates.
또한, 상기 제1기판 또는 제2기판 중 적어도 하나의 기판 상에는 배향막을 추가로 형성할 수 있다.In addition, an alignment layer may be further formed on at least one of the first substrate and the second substrate.
그리고, 상기 제1기판 및 제2기판을 합착하고, 양 기판 사이에 액정층을 형성하게 된다.The first substrate and the second substrate are bonded together to form a liquid crystal layer between both substrates.
이때, 양 기판 사이에 액정층을 형성하는 방법으로는 진공주입법 또는 액정적하법 등이 있다.At this time, a method of forming a liquid crystal layer between both substrates includes a vacuum injection method or a liquid crystal dropping method.
진공주입법은 상기 제1기판 및 제2기판을 합착하고, 가열 등을 통해 상기 씨일재를 경화시켜 양 기판을 완전히 접착시킨 후, 합착 기판 사이에 모세관 현상과 압력차를 이용하여 액정층을 형성하는 방법이다.In the vacuum injection method, the first substrate and the second substrate are bonded to each other, the seal material is cured through heating, and both substrates are completely adhered to each other, and then a liquid crystal layer is formed by using capillary phenomenon and pressure difference between the bonded substrates. Way.
액정적하법은 상기 제1기판 또는 제2기판 중 어느 하나의 기판 상에 액정을적하하여 액정층을 형성한 후, 양 기판을 합착하고, 가열 또는 UV조사에 의해 상기 씨일재를 경화시켜 양 기판을 완전히 접착시키는 방법이다.In the liquid crystal dropping method, a liquid crystal layer is formed by dropping a liquid crystal onto either one of the first substrate and the second substrate, and then bonding both substrates, and curing the seal material by heating or UV irradiation. It is a method of fully bonding.
상기 구성에 의한 본 발명에 따른 액정표시소자는 제1기판상의 게이트 배선 또는 데이터 배선을 돌출부를 갖도록 패턴 형성하고, 제2기판 상에 상기 돌출부에 대응되도록 컬럼스페이서를 형성함으로써, 양 기판이 평탄하지 않게 합착된다 하더라도 액정의 이동량이 감소되어 특정 영역에 액정이 과충진되는 것이 최소화된다.In the liquid crystal display device according to the present invention having the above-described configuration, the gate wiring or the data wiring on the first substrate is patterned to have protrusions, and the column spacer is formed on the second substrate so as to correspond to the protrusions. Even if they do not adhere, the amount of movement of the liquid crystal is reduced to minimize overfilling of the liquid crystal in a specific region.
또한, 게이트 배선에 돌출부가 형성됨으로써, 게이트 배선의 전체 저항이 감소되게 되어 게이트 신호 지연이 감소되는 효과가 있다.In addition, since the protrusions are formed on the gate wirings, the overall resistance of the gate wirings is reduced, thereby reducing the gate signal delay.
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