KR101367135B1

KR101367135B1 - 표시 장치 및 그의 제조 방법

Info

Publication number: KR101367135B1
Application number: KR1020070021368A
Authority: KR
Inventors: 홍왕수; 최정예
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2007-03-05
Filing date: 2007-03-05
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2027-03-05
Also published as: KR20080081426A; US20080218679A1; US7936437B2

Abstract

본 발명은 표시 장치 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 박막 트랜지스터 표시판, 상기 박막 트랜지스터 표시판과 마주하는 공통 전극 표시판, 및 상기 박막 트랜지스터 표시판과 상기 공통 전극 표시판 사이의 셀 갭을 유지하는 간격재를 포함하며, 상기 간격재는 컬럼 스페이서(column spacer), 볼 스페이서(ball spacer) 및 접착제를 포함한다. 본 발명에 따르면 이러한 간격재는 밀봉재와 함께 공통 전극 표시판과 박막 트랜지스터 표시판을 합착하므로 두 표시판의 접착력이 향상될 수 있다. 또한, 두 표시판 사이에 단단히 고정되어 있는 컬럼 스페이서와 볼 스페이서는 물리적 힘에 의한 가요성 기판의 구부러짐 및 외부 열에 의한 가요성 기판의 변형으로 인한 셀 갭의 변화를 방지하여 표시 장치의 휘도 및 화질을 향상할 수 있다.

가요성기판, 차광부재, 간격재

Description

표시 장치 및 그의 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명의 한 실시예에 다른 액정 표시 장치의 사시도이고,

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판 및 공통 전극 표시판의 배치도이고,

도 3은 도 2에 도시한 박막 트랜지스터 표시판과 공통 전극 표시판을 포함하는 액정 표시 장치를 도 2의 III-III'선, III'-III선 및 III''-III'''선을 따라 자른 단면도이고,

도 4, 도 8 및 도 9는 도 3에 도시한 공통 전극 표시판 위에 셀 갭을 유지하는 간격재를 형성하는 방법을 차례로 도시한 단면도이고,

도 5, 도 6 및 도 7은 는 도 4에 도시한 'D'부분을 위에서 바라본 것에 대한 도면이다.

※도면의 주요 부분에 대한 부호 설명※

110: 절연 기판 121: 게이트선

140: 게이트 절연막 151: 반도체

161: 저항성 접촉 부재 171: 데이터선

180: 보호막 191: 화소 전극

220: 차광 부재 230: 색필터

270: 공통 전극 310: 밀봉재

320: 간격재

본 발명은 표시 장치 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플라스틱 기판을 포함하는 가요성 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

현재 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 대표적인 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는, 전극이 형성되어 있는 두 장의 유리 기판과 그 사이의 간격, 즉, 셀 갭(cell gap)을 유지하는 스페이서(spacer), 셀 갭 내에 삽입되어 있는 액정층 및 두 표시판을 접착하며, 액정층을 가두는 밀봉재(sealant)를 포함한다. 이러한 액정 표시 장치는 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 형태가 주류이다.

그런데, 이러한 액정 표시 장치는 무겁고 파손되기 쉬운 유리 기판을 사용하기 때문에 휴대성 및 대화면 표시에 한계가 있다.

따라서, 근래에는 중량이 가볍고 충격에 강할 뿐만 아니라 가요성(flexible)이 있는 플라스틱 기판을 이용하는 액정 표시 장치가 개발되고 있다.

기존의 유리 기판 대신 가요성이 있는 플라스틱 기판을 이용하는 경우, 휴대성, 안전성 및 경량성 등에서 기존의 유리 기판에 비하여 많은 이점들을 가질 수 있다.

그러나 플라스틱 기판은 공정 중에 가해지는 열에 의해 수축하거나 구부러질 수 있다. 이러한 플라스틱 기판의 특성으로 인해 두 표시판 사이의 셀 갭이 변할 수 있다. 이와 같이 셀 갭이 변하면 두 표시판 사이에 존재하는 볼 스페이서는 자유롭게 이동하여 두 표시판의 배향막을 손상시켜 표시 장치의 화질이 저하될 수 있다. 또한, 셀 갭이 변함에 따라 컬럼 스페이서는 표시판으로부터 분리될 수 있다.

또한, 가요성 액정 표시 장치에 물리적 힘을 가했을 때, 스페이서는 어느 정도의 신축성을 가지므로 힘이 가해지는 영역에서의 스페이서 높이는 힘이 가해지지 않은 영역에 존재하는 스페이서 높이보다 작다. 이에 따라 표시 장치의 영역별 셀 갭이 변함에 따라 영역별로 휘도차가 발생하고, 이로 인해 표시 장치의 화질이 저하될 수 있다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 가요성 액정 표시 장치의 셀 갭을 일정하게 유지하여 화질 및 신뢰성을 향상하는 것이다.

이러한 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명에 따른 표시 장치는 박막 트랜지스터 표시판, 상기 박막 트랜지스터 표시판과 마주하는 공통 전극 표시판, 및 상기 박막 트랜지스터 표시판과 상기 공통 전극 표시판 사이의 셀 갭을 유지하는 복수의 간격재를 포함하며, 상기 간격재는 컬럼 스페이서(column spacer), 볼 스페이 서(ball spacer) 및 접착제를 포함한다.

상기 공통 전극 표시판은 가요성 기판, 상기 가요성 기판 위에 형성되어 있는 복수의 차광 부재, 상기 차광 부재 위에 형성되어 있는 색필터, 상기 색필터 위에 형성되어 있는 공통 전극을 포함할 수 있다.

상기 간격재는 상기 공통 전극 표시판의 차광 부재와 중첩하는 영역에 형성되어 있을 수 있고, 상기 가요성 기판은 플라스틱을 포함할 수 있다.

상기 박막 트랜지스터 표시판과 상기 공통 전극 표시판 사이에 협지되어 있는 액정층, 상기 박막 트랜지스터 표시판과 상기 공통 전극 표시판 사이에 형성되어 있으며 상기 액정층을 밀봉하는 밀봉재를 더 포함하고, 상기 밀봉재는 컬럼 스페이서(column spacer), 볼 스페이서(ball spacer) 및 접착제를 포함할 수 있다.

상기 간격재의 컬럼 스페이서는 사각형의 각 꼭지점과 그 중심에 오도록 형성되어 있거나 사각형 또는 삼각형 따위의 각 꼭지점에만 오도록 형성되어 있고, 상기 간격재의 컬럼 스페이서는 3X2 행렬과 같은 매트릭스(matrix) 구조 또는 'Y'자와 역 'Y'자를 붙인 모양으로 배치되어 있을 수 있다.

상기 간격재의 컬럼 스페이서 단면이 길쭉한 모양을 가지며, 나란하게 일렬로 배치되어 있을 수 있다.

상기 간격재의 볼 스페이서와 접착제는 상기 컬럼 스페이서와 상기 컬럼 스페이서 사이의 공간에 들어차 있으며, 상기 컬럼 스페이서의 외벽을 감쌀 수 있다.

제1 표시판을 형성하는 단계, 상기 제1 표시판과 마주하는 제2 표시판을 형성하는 단계, 상기 제2 표시판 위에 복수의 컬럼 스페이서(column spacer)를 형성 하는 단계, 서로 이웃하는 컬럼 스페이서 사이 공간에 볼 스페이서와 접착제가 들어차게 하는 단계, 상기 제1 표시판과 상기 제2 표시판을 합착하는 단계를 포함한다.

서로 이웃하는 컬럼 스페이서 사이 공간에 볼 스페이서와 접착제가 들어차게 하는 단계는 상기 제2 표시판에 대향하는 기판 위에 볼 스페이서와 접착제의 혼합물을 도포하는 단계, 상기 기판 또는 상기 제2 표시판을 상하로 이동하여 상기 제2 표시판의 컬럼 스페이서와 상기 볼 스페이서와 접착제의 혼합물을 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 기판 또는 상기 제2 표시판을 상하로 이동하여 상기 제2 표시판의 컬럼 스페이서와 상기 볼 스페이서와 접착제의 혼합물을 접촉시키는 단계에서는, 상기 컬럼 스페이서 높이의 30% 내지 70% 정도가 상기 기판에 도포된 상기 볼 스페이서와 접착제의 혼합물에 잠기도록 할 수 있다.

상기 서로 이웃하는 컬럼 스페이서 사이 공간에 볼 스페이서와 접착제가 들어차게 하는 단계와 상기 제1 표시판과 상기 제2 표시판을 합착하는 단계 사이에 상기 제1 표시판 또는 제2 표시판 위에 밀봉재를 형성하는 단계, 상기 밀봉재가 형성된 표시판 위에 액정을 적하하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 표시판 위에 복수의 컬럼 스페이서(column spacer)를 형성하는 단계에서 상기 컬럼 스페이서는 사진 식각 공정을 이용하여 형성할 수 있다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한 다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 다른 액정 표시 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판 및 공통 전극 표시판의 배치도이고, 도 3은 도 2에 도시한 박막 트랜지스터 표시판과 공통 전극 표시판을 포함하는 액정 표시 장치를 도 2의 III-III'선, III'-III선 및 III''-III'''선을 따라 자른 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 표시판(100), 공통 전극 표시판(200) 및 두 표시판(100, 200) 사이의 거리, 즉, 셀 갭을 유지하는 간격재(320)를 포함한다. 그리고 두 표시판(100, 200) 사이 에 들어있는 액정 분자(31)를 포함하는 액정층(3)과 양 표시판(100, 200)을 접착하는 밀봉재(310)를 포함한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 액정층(3)은 수직 배향 방식 또는 비틀린 네마틱 배향 방식으로 배향될 수 있으며, 두 표시판(100, 200)의 중심 면에 대하여 대칭으로 구부러짐 배열을 가질 수도 있다.

먼저, 박막 트랜지스터 표시판(100)에 대하여 설명한다.

박막 트랜지스터 표시판(100)을 살펴보면, 표시 영역(DA)과 표시 영역(DA)의 바깥에 위치한 주변 영역(PA)으로 구분되며, 표시 영역(DA)과 주변 영역(PA)의 경계에 밀봉재(310)가 위치한다.

플라스틱 따위로 이루어져 있는 가요성 하부 기판(110) 위에 복수의 게이트선(gate line)(121)이 형성되어 있다.

게이트선(121)은 게이트 신호를 전달하며 주로 가로 방향으로 뻗어 있다. 각 게이트선(121)은 복수의 게이트 전극(124) 및 다른 층 또는 외부의 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(129)을 포함한다.

게이트선(121) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위로 만들어진 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다.

게이트 절연막(140) 위에는 비정질 규소 등으로 만들어진 복수의 선형 반도체(151)가 형성되어 있다. 선형 반도체(151)는 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며, 게이트 전극(124)을 향하여 뻗어 나온 복수의 돌출부(projection)(154)를 포함한다.

반도체(151) 위에는 선형 및 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161, 165)가 차례로 형성되어 있다.

저항성 접촉 부재(161, 165)는 인 따위의 n형 또는 붕소(B) 따위의 p형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 비정질 규소 또는 다결정 규소 따위의 물질로 만들어지거나 실리사이드(silicide)로 만들어질 수 있다. 선형 저항성 접촉 부재(161)는 복수의 돌출부(163)를 가지고 있다.

저항성 접촉 부재(161, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(171)과 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175)이 형성되어 있다.

각 데이터선(171)은 게이트 전극(124)을 향하여 뻗은 복수의 소스 전극(source electrode)(173)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(179)을 포함한다.

저항성 접촉 부재(161, 165)는 그 아래의 반도체(151)와 그 위의 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 사이에만 존재하며 이들 사이의 접촉 저항을 낮추어 준다.

데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 노출된 반도체(151) 부분 위에는 보호막(180)이 형성되어 있다.

보호막(180)에는 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 드레인 전극(175)을 각각 드러내는 복수의 접촉 구멍(contact hole)(182, 187)이 형성되어 있으며, 보호막(180)과 게이트 절연막(140)에는 게이트선(121)의 끝 부분(129)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(181)이 형성되어 있다.

보호막(180) 위에는 복수의 화소 전극(pixel electrode)(191) 및 복수의 접촉 보조 부재(contact assistant)(81, 82)가 형성되어 있다.

화소 전극(191)은 접촉 구멍(187)을 통하여 드레인 전극(175)과 물리적·전기적으로 연결되어 있으며, 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다.

접촉 보조 부재(81, 82)는 각각 접촉 구멍(181, 182)을 통하여 게이트선(121)의 끝 부분(129) 및 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 연결된다.

그리고, 화소 전극(191) 및 접촉 보조 부재(81, 82) 위에는 배향막(11)이 도포되어 있다.

다음으로, 공통 전극 표시판(200)에 대하여 설명한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 플라스틱 따위의 물질로 이루어진 가요성 상부 기판(210) 위에는 복수의 차광 부재(220)가 형성되어 있다.

차광 부재(220) 위에는 차례로 배열된 적색, 녹색 및 청색 색필터(color filter)(230)가 형성되어 있다. 색필터(230)는 인접한 차광 부재(220)와 중첩한다.

색필터(230) 위에는 표면이 평탄한 덮개막(over coating)(250)이 형성되어 있고, 덮개막(250) 위에는 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)로 만들어진 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 그리고 공통 전극(270) 위에는 배향막(21)이 도포되어 있다. 덮개막(250)은 생략할 수 있다.

배향막(21) 위에는 간격재(320)가 형성되어 있다. 간격재(320)는 박막 트랜 지스터가 형성되어 있는 부분이나 데이터선(171) 위 등 불투명한 박막이 형성되어 있는 부분에 형성한다. 따라서 간격재(320)는 차광 부재(220)가 존재하는 영역에 배치된다.

간격재(320)는 컬럼 스페이서(column spacer)(326)와 볼 스페이서(ball spacer)(323) 및 접착제(327)를 포함한다.

복수의 컬럼 스페이서(326)는 차광 부재(220)가 존재하는 한 영역에 소정의 간격으로 서로 이격되어 있다. 그리고 볼 스페이서(323) 및 접착제(327)는 차광 부재(220)가 존재하는 배향막(21) 위에 존재하며, 컬럼 스페이서(326)와 컬럼 스페이서(326) 사이 공간에 들어차 있다. 이때, 컬럼 스페이서(326)와 볼 스페이서(323)는 접착제(327)에 의해 공통 전극 표시판(200)과 박막 트랜지스터 표시판(100) 사이에 고정되어 있으며, 표시 장치의 셀 갭(cell gap)을 유지한다.

이와 같이, 컬럼 스페이서(326)와 볼 스페이서(323)가 혼합된 간격재(320)가 두 표시판(100, 200) 사이에 접착제(327)에 의하여 고정되어 있어서 두 가지 스페이서의 상호 보완에 의하여 가요성 표시 장치를 구부리더라도 셀 갭을 일정하게 유지할 수 있다.

이러한 공통 전극 표시판(200)은 도 1에 도시한 바와 같이, 박막 트랜지스터 표시판(100)과 서로 마주하고 있으며, 표시 영역(DA)과 주변 영역(PA) 경계 부분에 존재하는 밀봉재(310)에 의해 두 표시판(100, 200)은 합착되어 있다. 이러한 밀봉재(310)와 더불어 간격재(320)는 공통 전극 표시판(200)과 박막 트랜지스터 표시판(100)을 접착하므로 두 표시판(100, 200)의 접착력이 향상될 수 있다.

여기서 밀봉재(310)도 간격재(320)와 마찬가지로 컬럼 스페이서(326), 볼 스페이서(323) 및 접착제(327)가 혼합된 형태로 형성할 수 있다.

밀봉재(310)는 두 표시판(100, 200) 사이에 액정 분자(31)를 포함하는 액정층(3)을 표시 영역(DA)에 가두는 역할을 한다. 이때, 공통 전극 표시판(200)의 공통 전극(270)은 박막 트랜지스터 표시판(100)의 화소 전극(191)과 마주한다.

이와 같이 서로 마주하는 공통 전극(270)은 화소 전극(191)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 표시판(100, 200) 사이의 액정층(3)의 액정 분자(31)들의 방향을 결정한다. 이와 같이 결정된 액정 분자(31)의 방향에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 달라진다.

그러면 도 4 내지 도 9를 참조하여 도 1 내지 도 3에 도시한 액정 표시 장치용 공통 전극 표시판을 제조하는 방법을 설명한다.

도 4, 도 8 및 도 9는 도 3에 도시한 공통 전극 표시판 위에 간격재를 형성하는 방법을 차례로 도시한 단면도이고, 도 5, 도 6 및 도 7은 는 도 4에 도시한 'D'부분을 위에서 바라본 것에 대한 도면이다.

먼저, 도 4에 도시한 바와 같이, 플라스틱 따위로 만들어진 가요성 상부 기판(210) 위에 복수의 차광 부재(220)를 형성한다. 이 차광 부재(220)는 박막 트랜지스터 표시판(100)의 화소 전극(191) 사이의 빛샘을 방지하며, 박막 트랜지스터 표시판(100)에 형성할 수도 있다.

차광 부재(220) 위에 적색, 녹색 및 청색 따위의 색을 포함하는 색필터(230)를 형성한다. 여기서, 색필터(230)는 인접한 차광 부재(220)와 중첩한다.

색필터(230) 위에는 표면이 평탄한 덮개막(250)을 형성한다. 덮개막(250)은 생략할 수도 있다.

그런 다음, 덮개막(250) 위에 ITO 또는 IZO로 만들어진 공통 전극(270)을 형성한다. 이어, 공통 전극(270) 위에 배향막(21)을 도포한다.

다음, 배향막(21) 위의 차광 부재(220)가 존재하는 영역에 사진 식각 공정을 이용하여 복수의 컬럼 스페이서(326)를 형성한다. 차광 부재(220)가 가로폭 40μm, 세로폭 40μm을 가지며, 5μm의 셀 갭을 갖는 표시 장치를 형성한다고 가정할 때, 컬럼 스페이서(326)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 사각형의 각 꼭지점과 그 중심에 오도록 형성할 수도 있고, 사각형의 각 꼭지점에만 오도록 형성할 수도 있으며, 또는 삼각형의 각 꼭지점마다 오도록 배치할 수도 있다. 여기서, 컬럼 스페이서(326)는 10μm의 지름과 3μm의 높이를 갖는 것이 바람직하다.

컬럼 스페이서의(326)의 단면적이 더 작은 경우에는 하나의 간격재(320)에 포함되는 컬럼 스페이서(326)의 수를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 5μm의 지름과 3μm의 높이를 갖는 컬럼 스페이서(326)를 이용하여 표시 장치를 형성하는 경우에는, 도 6에 도시한 바와 같이, 차광 부재(220)가 존재하는 배향막(21) 위에 3X2 행렬 또는 'Y'자와 역 'Y'자를 붙인 모양 등으로 배치할 수 있다.

또한, 컬럼 스페이서(326)를 단면이 길쭉한 모양으로 형성하는 경우에는, 도 7 에 도시한 바와 같이, 복수의 컬럼 스페이서(326)를 나란하게 일렬로 배치할 수 있다.

그 다음, 도 8에 도시한 바와 같이, 볼 스페이서(323)와 접착제(327)의 혼 합물을 노즐(nozzle) 등을 이용하여 마이크로 접촉 인쇄 장치(micro contact printer device)(도시하지 않음)의 플레이트(plate)(60) 위에 도포한다. 이때, 볼 스페이서(323)는 형성하고자 하는 셀 갭 및 컬럼 스페이서(326)의 높이를 고려하여 그 지름과 높이를 결정하는 것이 바람직하다.

이어, 공통 전극 표시판(200) 위에 형성된 컬럼 스페이서(326)와 볼 스페이서(323)와 접착제(327)의 혼합물이 도포된 마이크로 접촉 인쇄 장치의 플레이트(60)가 서로 마주하도록 배치한다.

그런 다음, 도 9에 도시한 바와 같이, 공통 전극 표시판(200) 또는 플레이트(60)를 상하로 움직여 컬럼 스페이서(326)의 끝부분이 도포된 볼 스페이서(323) 및 접착제(327)의 혼합물과 접촉하게 한다. 이때 컬럼 스페이서(326)높이의 30% 내지 70% 정도가 도포된 볼 스페이서(323) 및 접착제(327)의 혼합물과 접촉하게 하는 것이 바람직하다. 이러한 공정을 진행함과 동시에 접착제(327)와 볼 스페이서(323)는 모세관 현상에 의해 컬럼 스페이서(326)와 컬럼 스페이서(326) 사이의 공간에 들어차게 되며, 컬럼 스페이서(326)의 외벽을 감싼다. 이에 따라, 볼 스페이서(323)와 컬럼 스페이서(326)는 접착제(327)에 의해 단단히 고정되며, 볼 스페이서(323), 컬럼 스페이서(326) 및 접착제(327)를 포함하는 간격재(320)가 형성된다.

그 다음, 마이크로 접촉 인쇄 장치로부터 간격재(320)가 형성된 공통 전극 표시판(200)을 분리한다.

그리고 나서, 도 1에 도시한 바와 같이, 공통 전극 표시판(200) 위에 표시 영역(DA)을 둘러싸는 밀봉재(310)를 형성하여 공통 전극 표시판(200)과 박막 트랜지스터 표시판(100)을 합착한다. 이때, 간격재(320)의 접착제(327) 또한 밀봉재(310)와 함께 공통 전극 표시판(200)과 박막 트랜지스터 표시판(100)을 합착한다. 따라서, 공통 전극 표시판(200)과 박막 트랜지스터 표시판(100)의 접착력이 향상될 수 있다.

한편, 필요에 따라서는 간격재(320)를 형성할 때 밀봉재(310)도 함께 형성할 수도 있다. 이 경우에는 밀봉재(310)도 컬럼 스페이서(326), 볼 스페이서(323) 및 접착제(327)로 이루어진다.

이와 같이, 복수의 컬럼 스페이서(326) 사이에 볼 스페이서(323)와 접착제(327)가 들어차게 하여 공통 전극 표시판(200) 위에 단단히 고정된 간격재(320)를 형성함으로써 스페이서(spacer)의 자유로운 이동에 의해 배향막(11, 21)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 공통 전극 표시판(200) 및 박막 트랜지스터 표시판(100)을 밀봉재(310) 및 간격재(320)를 이용하여 접합함으로써 물리적 힘에 의한 가요성 기판(110, 210)의 구부러짐 및 외부 열에 의한 가요성 기판(110, 210)의 변형에 의한 셀 갭의 변화를 방지할 수 있다.

본 명세서에서는 상하부 기판이 플라스틱 따위의 가요성 기판으로 이루어진 것을 일 실시예로 삼아 본 발명의 기술 내용을 기재하였지만 상부 기판 및 하부 기판 중 어느 한 기판은 유리 따위로 만들어 질 수도 있다.

이와 같이, 본 발명의 표시 장치의 셀 갭을 유지하는 간격재는 복수의 컬럼 스페이서, 복수의 컬럼 스페이서 사이에 들어차 있는 복수의 볼 스페이서 및 접착제를 포함한다. 이러한 간격재는 밀봉재와 함께 공통 전극 표시판과 박막 트랜지스터 표시판을 합착하므로 두 표시판의 접착력은 향상될 수 있다.

또한, 두 표시판 사이에 존재하며 간격재에 의해 단단히 고정되어 있는 컬럼 스페이서와 볼 스페이서는 물리적 힘에 의한 가요성 기판의 구부러짐 및 외부 열에 의한 가요성 기판의 변형으로 인한 셀 갭의 변화를 방지한다. 따라서, 표시 장치의 휘도 및 화질을 향상할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims

박막 트랜지스터 표시판,

상기 박막 트랜지스터 표시판과 마주하는 공통 전극 표시판, 및

상기 박막 트랜지스터 표시판과 상기 공통 전극 표시판 사이의 셀 갭을 유지하는 복수의 간격재를 포함하며,

상기 간격재는 컬럼 스페이서(column spacer), 볼 스페이서(ball spacer) 및 접착제를 포함하고,

상기 볼 스페이서와 상기 접착제는 상기 컬럼 스페이서와 상기 컬럼 스페이서 사이의 공간에 들어차 있으며, 상기 컬럼 스페이서의 외벽을 감싸는 표시 장치.
제1항에서,

상기 공통 전극 표시판은

가요성 기판,

상기 가요성 기판 위에 형성되어 있는 복수의 차광 부재,

상기 차광 부재 위에 형성되어 있는 색필터,

상기 색필터 위에 형성되어 있는 공통 전극

을 포함하는 표시 장치.
제2항에서,

상기 간격재는 상기 공통 전극 표시판의 차광 부재와 중첩하는 영역에 형성 되어 있는 표시 장치.
제2항에서,

상기 가요성 기판은 플라스틱을 포함하는 표시 장치.
제1항에서,

상기 박막 트랜지스터 표시판과 상기 공통 전극 표시판 사이에 협지되어 있는 액정층,

상기 박막 트랜지스터 표시판과 상기 공통 전극 표시판 사이에 형성되어 있으며 상기 액정층을 밀봉하는 밀봉재

를 더 포함하고, 상기 밀봉재는 컬럼 스페이서(column spacer), 볼 스페이서(ball spacer) 및 접착제를 포함하는 표시 장치.
제1항에서,

상기 간격재의 컬럼 스페이서는 사각형의 각 꼭지점과 그 중심에 오도록 형성되어 있거나 사각형 또는 삼각형 따위의 각 꼭지점에만 오도록 형성되어 있는 표시 장치.
제1항에서,

상기 간격재의 컬럼 스페이서는 3X2 행렬과 같은 매트릭스(matrix) 구조 또 는 'Y'자와 역 'Y'자를 붙인 모양으로 배치되어 있는 표시 장치.
제1항에서,

상기 간격재의 컬럼 스페이서 단면이 길쭉한 모양을 가지며, 나란하게 일렬로 배치되어 있는 표시 장치.
삭제
제1 표시판을 형성하는 단계,

상기 제1 표시판과 마주하는 제2 표시판을 형성하는 단계,

상기 제2 표시판 위에 복수의 컬럼 스페이서(column spacer)를 형성하는 단계,

서로 이웃하는 컬럼 스페이서 사이 공간에 볼 스페이서와 접착제가 들어차게 하는 단계,

상기 제1 표시판과 상기 제2 표시판을 합착하는 단계

를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
제10항에서,

서로 이웃하는 컬럼 스페이서 사이 공간에 볼 스페이서와 접착제가 들어차게 하는 단계는

상기 제2 표시판에 대향하는 기판 위에 볼 스페이서와 접착제의 혼합물을 도포하는 단계,

상기 기판 또는 상기 제2 표시판을 상하로 이동하여 상기 제2 표시판의 컬럼 스페이서와 상기 볼 스페이서와 접착제의 혼합물을 접촉시키는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
제11항에서,

상기 기판 또는 상기 제2 표시판을 상하로 이동하여 상기 제2 표시판의 컬럼 스페이서와 상기 볼 스페이서와 접착제의 혼합물을 접촉시키는 단계에서는, 상기 컬럼 스페이서 높이의 30% 내지 70% 정도가 상기 기판에 도포된 상기 볼 스페이서와 접착제의 혼합물에 잠기도록 하는 표시 장치의 제조 방법.
제10항에서,

상기 서로 이웃하는 컬럼 스페이서 사이 공간에 볼 스페이서와 접착제가 들어차게 하는 단계와 상기 제1 표시판과 상기 제2 표시판을 합착하는 단계 사이에

상기 제1 표시판 또는 제2 표시판 위에 밀봉재를 형성하는 단계,

상기 밀봉재가 형성된 표시판 위에 액정을 적하하는 단계

를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
제10항에서,

상기 제2 표시판 위에 복수의 컬럼 스페이서(column spacer)를 형성하는 단계에서 상기 컬럼 스페이서는 사진 식각 공정을 이용하여 형성하는 표시 장치의 제조 방법.
제1 표시판,

상기 제1 표시판과 마주하는 제2 표시판, 및

상기 제1 표시판과 상기 제2 표시판 사이의 셀 갭을 유지하는 복수의 간격재를 포함하며,

상기 복수의 간격재 각각은 컬럼 스페이서(column spacer), 볼 스페이서(ball spacer) 및 접착제 가운데 적어도 하나를 포함하고,

상기 볼 스페이서와 상기 접착제는 상기 컬럼 스페이서와 상기 제1 표시판 사이 및 상기 컬럼 스페이서와 상기 제2 표시판 사이 중 적어도 하나 사이에 위치하고, 상기 접착제는 상기 컬럼 스페이서와 상기 볼 스페이서 중 적어도 하나와 접촉하는 액정 표시 장치.