KR20060008122A - Liquid crystal display panel and method for manufacturing the same - Google Patents

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정지영
이윤석
권호균
양석윤
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Abstract

본 발명은, 액정 표시 패널에 관한 것으로서, 제1 기판과; 상기 제1 기판과 대향 배치된 제2 기판과; 상기 제1 기판에 형성된 다수의 게이트 라인과; 상기 제1 기판에 형성되며, 상기 게이트 라인과 절연되어 교차하는 다수의 데이터 라인과; 상기 제1 기판에 형성되며, 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인의 교차로 정의되는 영역에 형성된 다수의 화소 전극과; 상기 제1 기판에 형성되며 상기 게이트 라인, 상기 데이터 라인 및 상기 화소 전극과 전기적으로 연결된 다수의 박막 트랜지스터와; 상기 제2 기판에서 상기 제1 기판을 향해 돌출되며, 돌출 단부의 중앙영역에는 함몰부가 형성된 컬럼 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 양 기판의 판면에 수평한 방향으로 압력이 주어져 가해지는 충격으로 인해 컬럼 스페이서가 미끄러져 정상적인 위치에서 벗어나게 되는 것을 방지할 수 있게 된다. The present invention relates to a liquid crystal display panel, comprising: a first substrate; A second substrate disposed to face the first substrate; A plurality of gate lines formed on the first substrate; A plurality of data lines formed on the first substrate and insulated from and intersecting the gate lines; A plurality of pixel electrodes formed on the first substrate and formed in an area defined by the intersection of the gate line and the data line; A plurality of thin film transistors formed on the first substrate and electrically connected to the gate line, the data line, and the pixel electrode; The second substrate may protrude toward the first substrate, and the column spacer may include a column spacer in which a depression is formed in the central region of the protruding end. As a result, it is possible to prevent the column spacer from slipping out of the normal position due to the impact applied by the pressure applied to the plate surfaces of both substrates in the horizontal direction.

Description

액정 표시 패널 및 그 제조방법 {LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME} Liquid crystal display panel and its manufacturing method {LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 패널의 요부 단면도, 1 is a cross-sectional view illustrating main parts of a liquid crystal display panel according to a first exemplary embodiment of the present invention;

도 2는 도 1의 제1 기판의 배치도, FIG. 2 is a layout view of the first substrate of FIG. 1;

도 3은 도 2의 제1 기판을 Ⅲ-Ⅲ′ 선을 잘라 도시한 단면도, 3 is a cross-sectional view of the first substrate of FIG. 2 taken along line III-III ′;

도 4는 도 1의 제2 기판의 단면도, 4 is a cross-sectional view of the second substrate of FIG. 1;

도 5a 내지 도 5e는 도 4의 제2 기판을 제조하는 각 단계를 순서대로 나타낸 단면도,5A through 5E are cross-sectional views sequentially illustrating respective steps of manufacturing the second substrate of FIG. 4;

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 패널의 요부 단면도,6 is a cross-sectional view illustrating main parts of a liquid crystal display panel according to a second exemplary embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 제 3실시예에 따른 액정 표시 패널의 요부 단면도이다. 7 is a cross-sectional view illustrating main parts of a liquid crystal display panel according to a third exemplary embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10 : 박막 트랜지스터 11 : 채널부10 thin film transistor 11 channel portion

110 : 제1 기판 120 : 게이트 라인110: first substrate 120: gate line

121 : 게이트 전극 130 : 게이트 절연막121: gate electrode 130: gate insulating film

140 : 반도체층 160 : 데이터 라인140: semiconductor layer 160: data line

161 : 소스 전극 162 : 드레인 전극161: source electrode 162: drain electrode

170 : 보호막 180 : 화소 전극 170: protective film 180: pixel electrode                 

210 : 제2 기판 220 : 블랙 매트릭스210: second substrate 220: black matrix

230 : 컬러필터 240 : 오버코트층230: color filter 240: overcoat layer

280 : 공통 전극 290 : 컬럼 스페이서280: common electrode 290: column spacer

291 : 함몰부 300 : 액정층291: depression 300: liquid crystal layer

본 발명은, 액정 표시 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 액정 표시 패널을 구성하는 양 기판의 간격을 일정하게 유지하는 컬럼 스페이서의 구조를 개선한 액정 표시 패널에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display panel, and more particularly, to a liquid crystal display panel in which a structure of a column spacer for maintaining a constant gap between both substrates constituting the liquid crystal display panel is improved.

일반적으로 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display Panel)은 매트릭스(Matrix)형태로 배열된 액정 셀들의 광 투과율을 화상 신호 정보에 따라 조절하여 화상을 형성하게 된다. In general, a liquid crystal display panel (LCD) forms an image by adjusting light transmittance of liquid crystal cells arranged in a matrix according to image signal information.

액정 표시 패널은 박막 트랜지스터 기판과, 박막 트랜지스터 기판에 대향되도록 상호 부착된 컬러필터 기판과, 박막 트랜지스터 기판과 컬러필터 기판 사이의 공간에 형성된 액정층과, 박막 트랜지스터 기판과 컬러필터 기판 사이의 간격을 유지하는 스페이서를 포함하여 구성된다. 이러한 스페이서로는 컬럼 스페이서가 많이 사용되고 있다. The liquid crystal display panel includes a thin film transistor substrate, a color filter substrate mutually attached to face the thin film transistor substrate, a liquid crystal layer formed in a space between the thin film transistor substrate and the color filter substrate, and a gap between the thin film transistor substrate and the color filter substrate. It comprises a spacer for holding. Column spacers are frequently used as such spacers.

종래의 컬럼 스페이서는 통상 컬러필터 기판 상에 대략 원통, 원뿔대 또는 반구와 유사한 형상으로 형성되며, 박막 트랜지스터 기판에 형성된 박막 트랜지스 터 또는 게이트 라인에 대응되도록 배치된다. Conventional column spacers are generally formed in a shape similar to a cylinder, truncated cone or hemisphere on a color filter substrate, and are disposed to correspond to a thin film transistor or a gate line formed on the thin film transistor substrate.

그러나, 양 기판의 판면에 수평한 방향으로 압력이 주어져 충격이 가해지면 종래의 컬럼 스페이서는 미끄러져 정상적인 위치에서 벗어나게 되고, 이에 양 기판의 간격을 제대로 유지할 수 없게 된다. However, when pressure is applied to the plate surface of both substrates in a horizontal direction and an impact is applied, the conventional column spacer slides out of the normal position, and thus the gap between the substrates cannot be maintained properly.

또한, 박막 트랜지스터에 대응되도록 배치된 컬럼 스페이서가 미끄러짐으로써, 두드림 광 누설의 원인이 되거나 액정량의 수축 및 확대에 따른 콜드 버블 불량의 원인이 될 수 있는 문제점이 있다. In addition, the column spacers disposed to correspond to the thin film transistors are slipped, which may cause tap light leakage or cold bubble defects due to shrinkage and enlargement of the liquid crystal amount.

따라서, 본 발명의 목적은, 양 기판의 간격을 유지하는 컬럼 스페이서가 함몰부를 가지며, 이 함몰부에 박막 트랜지스터, 게이트 라인 또는 데이터 라인의 적어도 일부가 수용 지지됨으로써, 양 기판의 판면에 수평한 방향으로 압력이 주어져 가해지는 충격으로 인해 컬럼 스페이서가 미끄러져 정상적인 위치에서 벗어나게 되는 것을 방지한 액정 표시 패널을 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention that a column spacer that maintains a gap between two substrates has a depression, and at least a portion of the thin film transistor, the gate line or the data line is accommodated in the depression so that the direction parallel to the plate surface of both substrates is achieved. The present invention provides a liquid crystal display panel which prevents the column spacer from slipping out of a normal position due to an impact applied to the pressure.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기한 액정 표시 패널의 제조방법을 제공하는 것이다.
Moreover, another object of this invention is to provide the manufacturing method of said liquid crystal display panel.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 제1 기판과; 상기 제1 기판과 대향 배치된 제2 기판과; 상기 제1 기판에 형성된 다수의 게이트 라인과; 상기 제1 기판에 형성되며, 상기 게이트 라인과 절연되어 교차하는 다수의 데이터 라인과; 상기 제1 기 판에 형성되며, 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인의 교차로 정의되는 영역에 형성된 다수의 화소 전극과; 상기 제1 기판에 형성되며 상기 게이트 라인, 상기 데이터 라인 및 상기 화소 전극과 전기적으로 연결된 다수의 박막 트랜지스터와; 상기 제2 기판에서 상기 제1 기판을 향해 돌출되며, 돌출 단부의 중앙영역에는 함몰부가 형성된 컬럼 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널에 의해 달성된다. The object is, according to the present invention, a first substrate; A second substrate disposed to face the first substrate; A plurality of gate lines formed on the first substrate; A plurality of data lines formed on the first substrate and insulated from and intersecting the gate lines; A plurality of pixel electrodes formed on the first substrate and formed in an area defined by the intersection of the gate line and the data line; A plurality of thin film transistors formed on the first substrate and electrically connected to the gate line, the data line, and the pixel electrode; And a column spacer protruding from the second substrate toward the first substrate and having a depression formed in a central region of the protruding end.

여기서, 상기 컬럼 스페이서의 함몰부는 상기 박막 트랜지스터를 향해 돌출되어 상기 박막 트랜지스터의 적어도 일부를 수용하는 것이 바람직하다.Here, the depression of the column spacer may protrude toward the thin film transistor to accommodate at least a portion of the thin film transistor.

또한, 상기 컬럼 스페이서의 함몰부는 상기 게이트 라인 또는 상기 데이터 라인을 향해 돌출되어 상기 게이트 라인 또는 상기 데이터 라인의 적어도 일부를 수용할 수도 있다.The depression of the column spacer may protrude toward the gate line or the data line to accommodate at least a portion of the gate line or the data line.

또한, 상기 컬럼 스페이서의 함몰부는 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인의 교차점을 향해 돌출되어 상기 교차점의 적어도 일부를 수용할 수도 있다. In addition, the depression of the column spacer may protrude toward the intersection of the gate line and the data line to accommodate at least a portion of the intersection.

이에, 양 기판의 판면에 수평한 방향으로 압력이 주어져 가해지는 충격으로 인해 컬럼 스페이서가 미끄러져 정상적인 위치에서 벗어나게 되는 것을 방지할 수 있게 된다. Accordingly, the column spacer is prevented from slipping out of the normal position due to the impact applied by the pressure applied to the plate surfaces of both substrates in a horizontal direction.

또한, 상기한 본 발명의 다른 목적은, 액정 표시 패널의 제조방법에 있어서, 박막 트랜지스터가 형성된 제1 기판을 마련하는 단계와; 제2 기판을 마련하는 단계와; 상기 제2 기판 상에서 돌출되며, 돌출된 단부의 중앙영역에 함몰부를 가지는 컬럼 스페이서를 형성하는 단계와; 상기 컬럼 스페이서의 함몰부에 상기 박막 트랜 지스터의 적어도 일부가 수용되도록 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 대향 배치하여 접합하는 단계를 포함하는 것에 의해 달성될 수 있다. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display panel, comprising the steps of: providing a first substrate on which a thin film transistor is formed; Providing a second substrate; Forming a column spacer protruding on the second substrate and having a depression in a central region of the protruding end; And arranging the first substrate and the second substrate to face each other such that at least a portion of the thin film transistor is accommodated in the depression of the column spacer.

이러한 제조방법에 의해, 양 기판의 판면에 수평한 방향으로 압력이 주어져 가해지는 충격으로 인해 컬럼 스페이서가 미끄러져 정상적인 위치에서 벗어나게 되는 것을 방지할 수 있는 액정 표시 패널을 제조하게 된다.
By such a manufacturing method, a liquid crystal display panel can be manufactured that can prevent the column spacer from slipping out of the normal position due to an impact applied by a pressure applied to the plate surfaces of both substrates in a horizontal direction.

이하에서 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 패널을 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a liquid crystal display panel according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.Prior to the description, in the various embodiments, components having the same configuration will be representatively described in the first embodiment using the same reference numerals, and in other embodiments, only the configuration different from the first embodiment will be described. do.

또한, 본 명세서에서 도시되는 액정 표시 패널은 5매 마스크 공정으로 형성된 비정질 실리콘(a-Si) 박막 트랜지스터(TFT)를 사용한 액정 표시 패널을 실시예로 하여 특징을 부각하여 개략적으로 도시하기로 한다. In addition, the liquid crystal display panel shown in the present specification will be schematically illustrated with an example of a liquid crystal display panel using an amorphous silicon (a-Si) thin film transistor (TFT) formed by a five-mask process.

본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 패널은, 도 1및 도 2에서 도시된 바와 같이, 다수의 게이트 라인(120)과, 게이트 라인(120)과 절연 교차되는 다수의 데이터 라인(160)과, 게이트 라인(120)과 데이터 라인(160)의 교차로 정의되는 영역에 형성된 다수의 화소 전극(180)과, 게이트 라인(120), 데이터 라인(160) 및 화소 전극(180)과 전기적으로 연결된 다수의 박막 트랜지스터(10)를 갖는 제1 기판(110)과, 제1 기판(110)과의 간격을 유지하기 위해 돌출 형성되며 돌출 단부의 중앙영역에는 함몰부(291)가 형성된 컬럼 스페이서(290)를 가지며 제1 기판(110)에 대향 배치된 제2 기판(210)과, 제1 기판(110) 및 제2 기판(210) 사이에 채워지는 액정층(300)을 포함한다.
As shown in FIGS. 1 and 2, the liquid crystal display panel according to the first embodiment of the present invention includes a plurality of gate lines 120 and a plurality of data lines 160 that are insulated from and cross the gate lines 120. And a plurality of pixel electrodes 180 formed in an area defined by the intersection of the gate line 120 and the data line 160, and electrically connected to the gate line 120, the data line 160, and the pixel electrode 180. Column spacers 290 having a plurality of thin film transistors 10 and protruding to maintain a distance from the first substrate 110 and having recesses 291 formed in the central region of the protruding end. And a second substrate 210 disposed opposite to the first substrate 110, and a liquid crystal layer 300 filled between the first substrate 110 and the second substrate 210.

먼저, 제1 기판(110)에 대해 상세히 설명하면, 도2 및 도 3에서 도시된 바와 같이, 제1 기판(110) 위에는 게이트 배선(120, 121, 125)이 형성된다. 제1 기판(110)은 유리, 석영, 세라믹 또는 플라스틱 등의 재질을 포함하여 이루어진 절연성 기판이다. 게이트 배선(120, 121, 125)은 게이트 라인(120) 및 게이트 라인(120)에 연결되어 있는 박막 트랜지스터(10)의 게이트 전극(121)을 포함한다. 여기서, 게이트 라인(120)의 한 쪽 끝부분(125)은 외부 회로와의 연결을 위하여 폭이 확장되어 있다. First, the first substrate 110 will be described in detail. As shown in FIGS. 2 and 3, gate wirings 120, 121, and 125 are formed on the first substrate 110. The first substrate 110 is an insulating substrate made of a material such as glass, quartz, ceramic, or plastic. The gate lines 120, 121, and 125 include a gate line 120 and a gate electrode 121 of the thin film transistor 10 connected to the gate line 120. Here, one end 125 of the gate line 120 is extended in width for connection with an external circuit.

그리고, 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위로 이루어진 게이트 절연막(130)이 게이트 배선(120, 121, 125)을 덮고 있다. The gate insulating layer 130 made of silicon nitride (SiNx) or silicon oxide (SiOx) covers the gate wirings 120, 121, and 125.

게이트 전극(121)의 게이트 절연막(130) 상부에는 비정질 규소 등의 반도체로 이루어진 반도체층(140)이 형성되어 있으며, 반도체층(140)의 상부에는 실리사이드 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어진 저항성 접촉층(151, 152)이 각각 형성되어 있다. A semiconductor layer 140 made of a semiconductor such as amorphous silicon is formed on the gate insulating layer 130 of the gate electrode 121, and n + is doped with silicide or n-type impurities at a high concentration on the semiconductor layer 140. Resistive contact layers 151 and 152 made of a material such as hydrogenated amorphous silicon are formed, respectively.

저항성 접촉층(151, 152) 및 게이트 절연막(130) 위에는 데이터 배선(160, 161, 162, 165)이 형성되어 있다. 데이터 배선(160, 161, 162, 165)은 게이트 라인(120)과 교차하여 화소를 정의하는 데이터 라인(160), 데이터 라인(160)의 분지 이며 저항성 접촉층(151)의 상부까지 연장되어 있는 소스 전극(161), 소스 전극(161)과 분리되어 있으며 게이트 전극(121)을 중심으로 하여 소스 전극(161)의 반대쪽 저항성 접촉층(152) 상부에 형성되어 있는 드레인 전극(162)을 포함한다. 이때, 데이터 라인(160)의 한 쪽 끝부분(165)은 외부 회로와의 연결을 위해 폭이 확장되어 있다. Data lines 160, 161, 162 and 165 are formed on the ohmic contacts 151 and 152 and the gate insulating layer 130. The data wires 160, 161, 162, and 165 cross the gate line 120 and branch to the data line 160 and the data line 160 defining pixels, and extend to the top of the ohmic contact layer 151. And a drain electrode 162 which is separated from the source electrode 161 and the source electrode 161 and is formed on the ohmic contact layer 152 opposite to the source electrode 161 with respect to the gate electrode 121. . In this case, one end portion 165 of the data line 160 is extended in width for connection with an external circuit.

여기서, 게이트 라인(120), 게이트 전극(121), 데이터 라인(160), 소스 전극(161) 및 드레인 전극(162) 등을 포함하는 각 배선은 금속 또는 합금의 단일층으로 이루어져 있다. 그러나, 각 금속 또는 합금의 단점을 보완하고 원하는 물성을 얻기 위하여 다중층으로 형성하는 경우가 많다. 일예를 들면, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 하부층으로 사용하고 크롬이나 몰리브덴을 상부층으로 사용하는 것이다. 이는 하부층에는 배선저항에 의한 신호저항을 막기 위해 비저항이 작은 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 사용하고, 상부층에는 화학약품에 의한 내식성이 약하며 쉽게 산회되어 단선이 발생되는 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 단점을 보완하기 위해 화학약품에 대한 내식성이 강한 크롬이나 몰리브덴을 상부층으로 형성하는 것이다. 근래에는 몰리브덴, 알루미늄, 티타늄, 텅스텐 등이 배선재료로 각광받고 있으며, 대부분 다중층으로 사용되고 있다. Here, each wiring including the gate line 120, the gate electrode 121, the data line 160, the source electrode 161, the drain electrode 162, and the like is formed of a single layer of a metal or an alloy. However, in order to compensate for the shortcomings of each metal or alloy and to obtain desired physical properties, they are often formed in multiple layers. For example, aluminum or an aluminum alloy is used as the lower layer, and chromium or molybdenum is used as the upper layer. The lower layer uses aluminum or aluminum alloy with low specific resistance to prevent signal resistance due to wiring resistance, and the upper layer uses chemicals to compensate for the shortcomings of aluminum or aluminum alloy where corrosion resistance is weak and easily broken due to chemicals. The upper layer is formed of chromium or molybdenum, which is highly resistant to chemicals. In recent years, molybdenum, aluminum, titanium, tungsten, and the like are spotlighted as wiring materials, and most of them are used in multiple layers.

또한, 데이터 배선(160, 161, 162, 165)에 의해 가려지지 않은 반도체층(140)을 채널부(11)라 하며, 보다 넓은 폭을 갖도록 하기 위해서 채널부(11)는 대략 " U "자의 형상으로 형성된다. In addition, the semiconductor layer 140, which is not covered by the data wires 160, 161, 162, and 165, is called the channel portion 11. It is formed into a shape.

데이터 배선(160, 161, 162, 165) 및 이들이 가리지 않는 반도체층(140) 상 부에는 질화규소(SiNx), PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)방법에 의하여 증착된 a-Si:C:O막 또는 a-Si:C:F막(저유전율 CVD막) 및 아크릴계 유기 절연막 등으로 이루어진 보호막(170)이 형성되어 있다. The a-Si: C: O film deposited by silicon nitride (SiNx), PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) method on the data lines 160, 161, 162, and 165 and the semiconductor layer 140 where they are not covered. A protective film 170 made of an a-Si: C: F film (low dielectric constant CVD film), an acrylic organic insulating film, or the like is formed.

보호막(170)에는 드레인 전극(162) 및 데이터 라인(160)의 끝부분(165)을 각각 드러내는 접촉구멍(171, 173)이 형성되어 있으며, 게이트 절연막(130)과 함께 게이트 라인(120)의 끝부분(125)을 드러내는 접촉구멍(172)이 형성되어 있다. 이때, 끝부분(125, 165)을 드러내는 접촉구멍(172, 173)은 테이퍼 구조를 가지며, 각을 가지거나 원형의 다양한 모양으로 형성될 수 있다. In the passivation layer 170, contact holes 171 and 173 exposing the drain electrode 162 and the end portion 165 of the data line 160 are formed, respectively, and the gate line 120 is formed together with the gate insulating layer 130. A contact hole 172 exposing the tip 125 is formed. In this case, the contact holes 172 and 173 exposing the end portions 125 and 165 have a tapered structure and may be formed in various shapes having an angle or a circular shape.

보호막(170) 위에는 접촉구멍(171)을 통하여 드레인 전극(162)과 전기적으로 연결되어 있으며 화소 영역에 위치하는 화소 전극(180)이 형성되어 있다. 또한, 보호막(170) 위에는 접촉구멍(172, 173)을 통하여 각각 게이트 라인(120)의 끝부분(125) 및 데이터 라인(160)의 끝부분(165)과 연결되어 있는 접촉 보조부재(182, 183)가 형성되어 있다. The pixel electrode 180, which is electrically connected to the drain electrode 162 through the contact hole 171 and positioned in the pixel area, is formed on the passivation layer 170. In addition, on the passivation layer 170, the contact auxiliary members 182 connected to the end portion 125 of the gate line 120 and the end portion 165 of the data line 160 through the contact holes 172 and 173, respectively. 183 is formed.

여기서, 화소 전극(180)과 접촉 보조부재(182, 183)는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 도전성 물질로 이루어진다. The pixel electrode 180 and the contact assistants 182 and 183 may be made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO).

또한, 화소 전극(180)은 게이터 라인(120)과 중첩되어 유지 축전기를 이루며, 유지용량이 부족한 경우에는 게이트 배선(120, 121, 125)과 동일한 층에 유지용량용 배선(미도시)을 추가할 수도 있다. In addition, the pixel electrode 180 overlaps with the gator line 120 to form a storage capacitor, and when the storage capacitor is insufficient, a storage capacitor wiring (not shown) is added to the same layer as the gate wirings 120, 121, and 125. You may.

또한, 도시되지는 않았으나, 제1 기판(110)은 게이트 라인(120) 및 데이터 라인(160)의 끝부분(125, 165)에 연결되어 구동신호를 공급하기 위해 형성된 회로 부(미도시)를 포함하기도 한다.
In addition, although not shown, the first substrate 110 may be connected to the gate lines 120 and the end portions 125 and 165 of the data line 160 to provide a circuit portion (not shown) formed to supply driving signals. It may also be included.

다음, 제2 기판(210)에 대해 상세히 설명하면, 도 4에서 도시된 바와 같이, 제2 기판(210) 위에는 개구부를 가지도록 스트라이프 또는 격자형상을 갖는 블랙 매트리스(220)가 형성된다. 제2 기판(210)은, 제1 기판(110)과 마찬가지로, 유리, 석영, 세라믹 또는 플라스틱 등의 재질을 포함하여 이루어진 절연성 기판이다. 그리고, 블랙 매트릭스(220)의 개구부에 각각 형성된 적색, 녹색 및 청색의 컬러필터(230)와, 컬러필터(230) 및 컬러필터(230)가 덮고 있지 않은 블랙 매트릭스(220) 상에 형성된 오버코트층(240)과, 오버코트층(240) 상에 형성된 공통 전극(280)과, 블랙 매트릭스(220) 상의 공통 전극(280) 위에 형성되며 전술한 제1 기판(110)의 박막 트랜지스터(10)에 대응되도록 배치되어 제1 기판(110)과 제2 기판(210)의 간격을 유지하는 컬럼 스페이서(290)가 형성된다. Next, the second substrate 210 will be described in detail. As shown in FIG. 4, a black mattress 220 having a stripe or lattice shape is formed on the second substrate 210 to have an opening. Like the first substrate 110, the second substrate 210 is an insulating substrate made of a material such as glass, quartz, ceramic, or plastic. The overcoat layer formed on the red, green, and blue color filters 230 formed in the openings of the black matrix 220, and the black matrix 220 not covered by the color filters 230 and 230, respectively. And a common electrode 280 formed on the overcoat layer 240 and the common electrode 280 on the black matrix 220 and corresponding to the thin film transistor 10 of the first substrate 110 described above. The column spacer 290 is disposed to maintain the gap between the first substrate 110 and the second substrate 210.

블랙 매트릭스(220)는 적색, 녹색 및 청색(RGB)의 컬러필터(230) 사이를 구분하여 인접한 화소 사이의 빛샘 현상을 막고, 박막 트랜지스터(10)에 빛이 입사되는 것을 막아 화질의 불량을 방지한다. 이러한 블랙 매트릭스(220)는 크롬, 크롬 옥사이드 및 크롬 나이트라이드 등의 단일 또는 이들이 조합된 다중의 금속층으로 만들어지거나, 빛을 차단하기 위해 검은색 계통의 안료가 첨가된 감광성 유기물질로 만들 수 있다. 여기서, 검은색 계통의 안료로는 카본블랙이나 티타늄 옥사이드 등을 사용할 수 있다. The black matrix 220 distinguishes between the color filters 230 of red, green, and blue (RGB) to prevent light leakage between adjacent pixels, and prevents light from being incident on the thin film transistor 10 to prevent poor image quality. do. The black matrix 220 may be made of a single or a combination of multiple metal layers such as chromium, chromium oxide, and chromium nitride, or may be made of a photosensitive organic material to which black pigment is added to block light. Here, carbon black, titanium oxide, or the like may be used as the black pigment.

컬러필터(230)는 블랙 매트릭스(220)의 개구부에 각각 적색, 녹색 및 청색이 반복되어 형성되며, 액정층(300)을 통과한 빛에 색을 부여하는 역할을 하게 된다. 이러한 컬러필터(230)는 착색 감광성 유기물질로 공지의 안료분산법을 이용하여 만들어진다. The color filter 230 is formed by repetition of red, green, and blue in the openings of the black matrix 220, respectively, and serves to give color to light passing through the liquid crystal layer 300. The color filter 230 is a colored photosensitive organic material and is made using a known pigment dispersion method.

오버코트층(240)은 컬러필터(230)를 보호하는 역할을 하며, 재질로는 아크릴계 에폭시재료가 많이 사용된다. The overcoat layer 240 serves to protect the color filter 230, the acrylic epoxy material is used as a material.

공통 전극(280)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 도전성 물질로 이루어진다. 이러한 공통 전극(280)은 제1 기판(110)의 화소 전극(180)과 함께 액정층(300)에 직접 신호전압을 인가하게 된다.The common electrode 280 is made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO). The common electrode 280 directly applies a signal voltage to the liquid crystal layer 300 together with the pixel electrode 180 of the first substrate 110.

컬럼 스페이서(290)는 제2 기판(210) 상에서 대략 원통, 원뿔대 또는 반구와 유사한 형상으로 돌출 형성되어, 제1 기판(110)과의 간격을 유지하게 된다. 돌출 단부의 중앙영역에는 대략 분화구와 같은 형상으로 함몰부(291)가 형성되어 전술한 제1 기판(110)의 박막 트랜지스터(10)의 적어도 일부, 특히 채널부(11)의 상부를 수용하게 된다. 그리고, 이러한 컬럼 스페이서(290)는 아크릴 등의 열경화성수지와 같은 탄성력을 갖는 재질을 포함하여 만들어진다. The column spacer 290 protrudes on the second substrate 210 in a shape similar to a cylinder, a truncated cone, or a hemisphere to maintain a distance from the first substrate 110. A depression 291 is formed in the central region of the protruding end to have a shape similar to a crater so as to accommodate at least a portion of the thin film transistor 10 of the first substrate 110, particularly the upper portion of the channel portion 11. . The column spacer 290 is made of a material having an elastic force such as a thermosetting resin such as acrylic.

이와 같은 구조에 따라, 양 기판(110, 210)의 판면에 수평한 방향으로 압력이 주어져 가해지는 충격으로 인해 컬럼 스페이서(290)가 미끄러져 정상적인 위치에서 벗어나게 되는 것을 방지하게 된다.
According to such a structure, the column spacer 290 is prevented from slipping out of the normal position due to the impact applied by the pressure applied to the plate surfaces of both substrates 110 and 210 in a horizontal direction.

이러한 제1 기판(110)과 제2 기판(210)은 실런트(미도시)를 이용하여 상호 접합되며, 양 기판(110, 210) 사이의 공간에는 액정층(300)이 형성된다.
The first substrate 110 and the second substrate 210 are bonded to each other using a sealant (not shown), and the liquid crystal layer 300 is formed in a space between the substrates 110 and 210.

본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 패널에 있어서, 제1 기판(110)은 공지의 방법으로 제조되며, 본 발명에 따른 컬럼 스페이서(290)가 형성된 제2 기판(210)의 제조방법을 보다 자세히 설명하면 다음과 같다. In the liquid crystal display panel according to the first embodiment of the present invention, the first substrate 110 is manufactured by a known method, and a method of manufacturing the second substrate 210 having the column spacer 290 according to the present invention is described. More detailed description is as follows.

먼저, 도 5a에 도시된 바와 같이, 제2 기판(210) 상에 블랙 매트릭스(220)를 형성한다. 블랙 매트릭스(220)는 게이트 라인(120)과 데이터 라인(160)의 상부에 위치하도록 형성되는 것이 일반적이다. First, as shown in FIG. 5A, the black matrix 220 is formed on the second substrate 210. The black matrix 220 is generally formed to be positioned above the gate line 120 and the data line 160.

블랙 매트릭스(220)의 형성과정을 좀더 자세히 설명하면, 감광성 유기물질에 카본 블랙 또는 티타늄 옥사이드와 같은 검은색 계열의 안료를 첨가하여 블랙 매트릭스 감광액을 만든 다음, 이 블랙 매트릭스 감광액을 제2 기판(210)상에 도포하고 노광, 현상 및 베이크 공정을 거쳐 개구부를 갖는 블랙 매트릭스(220)를 완성한다. In more detail, the formation process of the black matrix 220 is performed by adding a black pigment such as carbon black or titanium oxide to the photosensitive organic material to form a black matrix photoresist, and then converting the black matrix photoresist into the second substrate 210. ), And the black matrix 220 having the openings is completed through an exposure, development, and baking process.

이어, 도5b에 도시된 바와 같이, 블랙 매트릭스(220)와 블랙 매트릭스(220)가 형성되어 있지 않은 제2 기판(210) 상에 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나의 색상을 가지는 컬러필터 감광액(23)을 도포한 다음, 마찬가지로 노광, 현상 및 베이크 공정을 거쳐서 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나의 색상을 가지는 컬러필터(230)를 형성한다. Subsequently, as illustrated in FIG. 5B, the color filter photoresist having any one of red, green, and blue colors may be formed on the second substrate 210 on which the black matrix 220 and the black matrix 220 are not formed. 23), and then similarly through the exposure, development and baking process to form a color filter 230 having any one of red, green and blue colors.

도 5c는 적색, 녹색 및 청색(RGB) 중 어느 하나의 색상을 가지는 컬러필터(230)가 형성되어 있는 것을 나타낸다. 다음, 나머지 색상을 가지는 컬러필터 감광액(23)으로 전술한 과정을 반복하여, 도 5d에서 도시된 바와 같이, 적색, 녹색 및 청색(RGB)이 블랙 매트릭스(220)의 개구부에 각각 형성된 컬러필터(230)가 완성된다. 여기서, 적색, 녹색 및 청색의 컬러필터(230)는 각각 동일한 마스크를 이용하여 노광할 수 있다. 5C illustrates that the color filter 230 having any one of red, green, and blue (RGB) colors is formed. Next, the above-described process is repeated with the color filter photoresist 23 having the remaining colors. As shown in FIG. 5D, the color filters (red, green and blue (RGB) are formed in the openings of the black matrix 220, respectively) 230 is completed. Here, the red, green, and blue color filters 230 may be exposed using the same mask.

다음, 도 5e에서 도시된 바와 같이, 블랙 매트릭스(220)와 컬러필터(230)의 상부에는 오버코트층(240)을 형성하고, 그 위에 다시 공통 전극(280)을 형성한다. 오버코트층(240)은 컬러필터(230)를 보호하고 제2 기판(210)을 평탄화하며, 주로 아크릴계 에폭시재료를 사용하여 만들어지게 된다. 공통 전극(280)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질을 스퍼터링 방법에 의해 오버코트층(240) 상부에 증착시켜 형성하게 된다. 여기서, 공통 전극(280)을 200℃이상의 산소존재 하에서 어닐링하여 공통 전극 결정을 성장시켜 막질을 강화하고 빛의 투과도를 향상시킬 수 있다. Next, as shown in FIG. 5E, the overcoat layer 240 is formed on the black matrix 220 and the color filter 230, and the common electrode 280 is formed thereon again. The overcoat layer 240 protects the color filter 230 and planarizes the second substrate 210, and is mainly made of an acrylic epoxy material. The common electrode 280 is formed by depositing a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) on the overcoat layer 240 by a sputtering method. Here, the common electrode 280 may be annealed in the presence of oxygen of 200 ° C. or higher to grow common electrode crystals, thereby enhancing film quality and improving light transmittance.

다음, 아크릴 등 열경화성수지에 광반응개시제와 기타 부가용제를 함께 용해하여 만들어진 감광성 유기절연막을 제2 기판(210) 상에 도포한다. 이어서, 마스크를 이용하여 감광성 유기절연막을 노광하고, 현상 및 베이크 공정을 거쳐서 패터닝하여, 앞서 도 4에서 도시된 바와 같이, 양 기판(110, 210)의 간격을 유지하기 위한 컬럼 스페이서(290)를 형성한다. 여기서, 마스크의 스페이서 형성 패턴의 중심부를 차광함으로써, 컬럼 스페이서(290)가 돌출 단부의 중앙영역에서 분화구 형상의 함몰부(291)를 갖도록 형성할 수 있게 된다. Next, a photosensitive organic insulating film made by dissolving a photoreaction initiator and other additives together in a thermosetting resin such as acrylic is coated on the second substrate 210. Subsequently, the photosensitive organic insulating film is exposed using a mask and patterned through a developing and baking process, and as shown in FIG. 4, the column spacer 290 for maintaining the gap between the substrates 110 and 210 is formed. Form. Here, by shielding the central portion of the spacer formation pattern of the mask, the column spacer 290 can be formed to have a crater-shaped depression 291 in the central region of the protruding end.

이렇게 완성된 제2 기판(210)은 제1 기판(110)에 대해 컬럼 스페이서(290)의 함몰부(291)가 박막 트랜지스터(10)의 채널부(11)에 대응되도록 대향 배치되고, 실런트(미도시)를 이용하여 제1 기판(110)과 접합되며, 제1 기판(110)과 제2 기판(210) 사이의 공간에 진공 주입 방법으로 액정이 주입되어 액정층(300)을 형성할 수도 있고, 액정 적하 방식을 통해 액정층(300)을 형성할 수도 있다.
The completed second substrate 210 is disposed to face the recessed portion 291 of the column spacer 290 to correspond to the channel portion 11 of the thin film transistor 10 with respect to the first substrate 110. The liquid crystal layer may be bonded to the first substrate 110 by using a vacuum injection method in the space between the first substrate 110 and the second substrate 210 to form the liquid crystal layer 300. The liquid crystal layer 300 may be formed by a liquid crystal dropping method.

이러한 구성에 의하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 패널의 작용 및 효과를 살펴보면, 양 기판(110, 210)의 간격을 유지하는 컬럼 스페이서(290)가 돌출 단부의 중앙영역에 대략 분화구 형상의 함몰부(291)를 가지며, 이 함몰부(291)에 박막 트랜지스터(10)의 적어도 일부, 특히 채널부(11)의 상부를 수용함으로써, 양 기판(110, 210)의 판면에 수평한 방향으로 압력이 주어져 가해지는 충격으로 인해 컬럼 스페이서(290)가 미끄러져 정상적인 위치에서 벗어나게 되는 것을 방지하게 된다. With this configuration, the operation and effects of the liquid crystal display panel according to the first exemplary embodiment of the present invention will be described. A column spacer 290 which maintains the gap between the substrates 110 and 210 is roughly cratered in the central region of the protruding end. It has a recessed portion 291 in the shape, and by receiving at least a portion of the thin film transistor 10, in particular the upper portion of the channel portion 11 in the recessed portion 291, it is parallel to the plate surface of both substrates (110, 210) The pressure applied in the direction prevents the column spacer 290 from slipping out of the normal position.

또한, 박막 트랜지스터(10)에 대응되도록 배치된 컬럼 스페이스(290)의 미스 얼라인으로 인해 발생될 수 있는 두드림 광 누설이나, 액정량의 수축 및 확대에 따른 콜드 버블 불량도 방지할 수 있게 된다.
In addition, tapping light leakage, which may occur due to misalignment of the column space 290 disposed to correspond to the thin film transistor 10, or cold bubble failure due to shrinkage and enlargement of the liquid crystal amount may be prevented.

본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 패널은, 도 6에서 도시된 바와 같이, 제2 기판(210)에서 돌출 형성된 컬럼 스페이서(290)가 제1 기판(110)에 형성된 게이트 라인(120) 또는 데이터 라인(160)에 대응되도록 배치되며, 컬럼 스페이서(290)의 돌출 단부에는 게이트 라인(120) 또는 데이터 라인(160)의 적어도 일부를 수용할 수 있게 하는 함몰부(291)가 형성된다. 도 6에서는 컬럼 스페이서(290)가 게이트 라인(120)을 향해 돌출된 경우이다. In the liquid crystal display panel according to the second exemplary embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6, the gate line 120 having the column spacer 290 protruding from the second substrate 210 on the first substrate 110 is provided. Alternatively, a recess 291 is disposed to correspond to the data line 160, and a recess 291 is formed at the protruding end of the column spacer 290 to accommodate at least a portion of the gate line 120 or the data line 160. In FIG. 6, the column spacer 290 protrudes toward the gate line 120.                     

이와 같은 구조에 따라, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 패널은, 제1 실시예에서와 마찬가지로, 양 기판(110, 210)의 판면에 수평한 방향으로 압력이 주어져 가해지는 충격으로 인해 컬럼 스페이서(290)가 미끄러져 정상적인 위치에서 벗어나게 되는 것을 방지하게 된다.
According to this structure, the liquid crystal display panel according to the second embodiment of the present invention, as in the first embodiment, due to the impact is applied to the plate surface of both substrates (110, 210) in a horizontal direction The column spacer 290 is prevented from slipping out of the normal position.

본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 패널은, 도 7에서 도시된 바와 같이, 제2 기판(210)에서 돌출 형성된 컬럼 스페이서(290)가 제1 기판(110)에 형성된 게이트 라인(120)과 데이터 라인(160)의 교차점에 대응되도록 배치되며, 컬럼 스페이서(290)의 돌출 단부에는 게이트 라인(120)과 데이터 라인(160)의 교차점의 적어도 일부를 수용할 수 있게 하는 함몰부(291)가 형성된다.In the liquid crystal display panel according to the third exemplary embodiment, as illustrated in FIG. 7, the gate line 120 having the column spacer 290 protruding from the second substrate 210 on the first substrate 110 is provided. A recess 291 disposed to correspond to the intersection of the data line 160 and the protruding end of the column spacer 290 may accommodate at least a portion of the intersection of the gate line 120 and the data line 160. Is formed.

이와 같은 구조에 따라, 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 패널은, 제1 실시예 및 제2 실시예에서와 마찬가지로, 양 기판(110, 210)의 판면에 수평한 방향으로 압력이 주어져 가해지는 충격으로 인해 컬럼 스페이서(290)가 미끄러져 정상적인 위치에서 벗어나게 되는 것을 방지하게 된다.
According to such a structure, in the liquid crystal display panel according to the third embodiment of the present invention, as in the first and second embodiments, pressure is applied in a direction horizontal to the plate surfaces of both substrates 110 and 210. The impact applied prevents the column spacer 290 from slipping out of its normal position.

본 발명은 상기한 실시예들에 한정되지 않으며, 제2 기판(210) 상에 형성된 컬럼 스페이서(290)가 제1 기판(110) 상에 형성된 박막 트랜지스터(10), 게이트 라인(120), 데이터 라인(160) 또는 게이트 라인(120)과 데이터 라인(160)의 교차점에 대등되도록 배치되어 양 기판(110, 210)의 간격이 유지되는 것이라면, 어떠한 종류의 액정 표시 패널에도 모두 적용될 수 있음은 물론이다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the thin film transistor 10, the gate line 120, and the data having the column spacer 290 formed on the second substrate 210 on the first substrate 110 may be provided. If it is arranged to be equal to the intersection of the line 160 or the gate line 120 and the data line 160 to maintain the distance between the substrates 110 and 210, it can be applied to any kind of liquid crystal display panel, of course. to be.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 양 기판의 간격을 유지하는 컬럼 스페이서가 함몰부를 가지며, 이 함몰부에 박막 트랜지스터, 게이트 라인 또는 데이터 라인의 적어도 일부가 수용 지지됨으로써, 양 기판의 판면에 수평한 방향으로 압력이 주어져 가해지는 충격으로 인해 컬럼 스페이서가 미끄러져 정상적인 위치에서 벗어나게 되는 것을 방지할 수 있게 된다.
As described above, according to the present invention, a column spacer that maintains a gap between the two substrates has a depression, and at least a portion of the thin film transistor, the gate line, or the data line is accommodated in the depression so that it is horizontal to the plate surface of both substrates. The pressure applied in one direction prevents the column spacers from slipping out of the normal position.

Claims (5)

제1 기판과; A first substrate; 상기 제1 기판과 대향 배치된 제2 기판과;A second substrate disposed to face the first substrate; 상기 제1 기판에 형성된 다수의 게이트 라인과;A plurality of gate lines formed on the first substrate; 상기 제1 기판에 형성되며, 상기 게이트 라인과 절연되어 교차하는 다수의 데이터 라인과;A plurality of data lines formed on the first substrate and insulated from and intersecting the gate lines; 상기 제1 기판에 형성되며, 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인의 교차로 정의되는 영역에 형성된 다수의 화소 전극과;A plurality of pixel electrodes formed on the first substrate and formed in an area defined by the intersection of the gate line and the data line; 상기 제1 기판에 형성되며 상기 게이트 라인, 상기 데이터 라인 및 상기 화소 전극과 전기적으로 연결된 다수의 박막 트랜지스터와;A plurality of thin film transistors formed on the first substrate and electrically connected to the gate line, the data line, and the pixel electrode; 상기 제2 기판에서 상기 제1 기판을 향해 돌출되며, 돌출 단부의 중앙영역에는 함몰부가 형성된 컬럼 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널. And a column spacer protruding from the second substrate toward the first substrate and having a depression in a central region of the protruding end. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 컬럼 스페이서의 함몰부는 상기 박막 트랜지스터를 향해 돌출되어 상기 박막 트랜지스터의 적어도 일부를 수용하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.And the recessed portion of the column spacer protrudes toward the thin film transistor to accommodate at least a portion of the thin film transistor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 컬럼 스페이서의 함몰부는 상기 게이트 라인 또는 상기 데이터 라인을 향해 돌출되어 상기 게이트 라인 또는 상기 데이터 라인의 적어도 일부를 수용하는 것을 특징으로 하는 역정 표시 패널.And the recessed portion of the column spacer protrudes toward the gate line or the data line to accommodate at least a portion of the gate line or the data line. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 컬럼 스페이서의 함몰부는 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인의 교차점을 향해 돌출되어 상기 교차점의 적어도 일부를 수용하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.And the recessed portion of the column spacer protrudes toward an intersection point of the gate line and the data line to accommodate at least a portion of the intersection point. 박막 트랜지스터가 형성된 제1 기판을 마련하는 단계와; Providing a first substrate on which a thin film transistor is formed; 제2 기판을 마련하는 단계와; Providing a second substrate; 상기 제2 기판 상에서 돌출되며, 돌출된 단부의 중앙영역에 함몰부를 가지는 컬럼 스페이서를 형성하는 단계와; Forming a column spacer protruding on the second substrate and having a depression in a central region of the protruding end; 상기 컬럼 스페이서의 함몰부에 상기 박막 트랜지스터의 적어도 일부가 수용되도록 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 대향 배치하여 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조방법. And arranging the first substrate and the second substrate to face each other so that at least a portion of the thin film transistor is accommodated in the recessed portion of the column spacer.
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