KR100685934B1 - Method for Manufacturing Liquid Crystal Display Device - Google Patents
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- A01K97/00—Accessories for angling
- A01K97/20—Keepnets or other containers for keeping captured fish
Abstract
본 발명은 무기물(SiO2)이 주성분인 리퀴드 세라믹(liquid ceramic)을 디스펜싱 또는 도팅하여 실 패턴 및 칼럼 스페이서를 형성함으로써, 불순물에 의한 잔상 및 얼룩 문제를 줄이고, 공정을 단순화시킬 수 있으며, 고온에서의 중력 불량 문제를 줄일 수 있는 액정표시장치의 제조방법을 제공하기 위한 것으로, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 액정표시장치의 제조방법은 제1기판 상에 리퀴드 세라믹을 디스펜싱 또는 도팅하는 제1단계; 상기 리퀴드 세라믹을 프리 큐어링하여 1차 경화된 칼럼 스페이서를 형성시키는 제2단계; 상기 제1기판상에 실 패턴을 형성하는 제3단계; 상기 제1, 제2기판을 합착하고, 상기 칼럼 스페이서 및 상기 실 패턴을 2차 경화시키는 제4단계를 포함함을 특징으로 한다. The present invention forms a seal pattern and a column spacer by dispensing or doping a liquid ceramic (SiO 2) as a main component, thereby reducing the problem of afterimages and stains caused by impurities, and simplifying the process. To provide a method of manufacturing a liquid crystal display device that can reduce the problem of gravity failure of the liquid crystal display device to achieve the above object, the first step of dispensing or doping a liquid ceramic on the first substrate ; Precuring the liquid ceramic to form a first hardened column spacer; Forming a seal pattern on the first substrate; And a fourth step of bonding the first and second substrates to second harden the column spacer and the seal pattern.
리퀴드 세라믹, 디스펜싱, 도팅, 칼럼 스페이서, 실 패턴 Liquid Ceramic, Dispensing, Dotting, Column Spacers, Seal Pattern
Description
도 1은 일반적인 액정표시장치를 나타낸 분해사시도 1 is an exploded perspective view showing a general liquid crystal display device
도 2는 실 패턴 및 칼럼 스페이서가 구비된 일반적인 액정표시장치의 평면도 2 is a plan view of a general liquid crystal display device having a seal pattern and a column spacer;
도 3과 도 4는 칼럼 스페이서를 구비한 액정표시장치의 제조방법을 나타낸 흐름도 3 and 4 are flowcharts illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device having column spacers.
도 5a 내지 도 5c는 종래 기술에 따른 칼럼 스페이서의 제조공정을 나타낸 공정 단면도 5A to 5C are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing a column spacer according to the prior art.
도 6은 종래 기술에 따른 액정표시장치의 문제점을 나타낸 개략적인 상,하판 합착 단면도 6 is a schematic top and bottom bonding view showing a problem of a liquid crystal display according to the prior art;
도 7은 본 발명에 따른 칼럼 스페이서 및 실 패턴 형성방법을 나타낸 흐름도 7 is a flowchart illustrating a method of forming a column spacer and a seal pattern according to the present invention.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명에 따른 칼럼 스페이서의 제조공정을 나타낸 공정 단면도 8A to 8D are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing the column spacer according to the present invention.
도 9는 본 발명에 따른 액정표시장치의 개략적인 상,하판 합착 단면도 9 is a schematic top and bottom bonding view of the liquid crystal display according to the present invention
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings
80 : 상부기판 81 : 리퀴드 세라믹 80: upper substrate 81: liquid ceramic
81a : 칼럼 스페이서 90 : 하부기판 81a: column spacer 90: lower substrate
91 : 액정 91: liquid crystal
본 발명은 액정표시장치에 대한 것으로, 특히 리퀴드 세라믹(liquid ceramic)을 사용하여 실 패턴 및 칼럼 스페이서를 형성한 액정표시장치의 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
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.As the information society develops, the demand for display devices is increasing in various forms, and in recent years, liquid crystal display devices (LCDs), plasma display panels (PDPs), electro luminescent displays (ELD), and vacuum fluorescent (VFD) Various flat panel display devices such as displays have been studied, and some of them are already used as display devices in various devices.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시 장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송 신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비젼 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.Among them, LCD is the most widely used as the substitute for CRT (Cathode Ray Tube) for mobile image display device because of its excellent image quality, light weight, thinness, and low power consumption. In addition to the use of the present invention has been developed in various ways such as a television and a computer monitor for receiving and displaying broadcast signals.
이와 같은 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.In order to use such a liquid crystal display as a general screen display device in various parts, it is a matter of how high quality images such as high definition, high brightness and large area can be realized while maintaining the characteristics of light weight, thinness and low power consumption. Can be.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 일반적인 액정표시장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a general LCD will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 나타낸 분해사시도이다.1 is an exploded perspective view showing a general liquid crystal display device.
일반적으로 액정표시장치는, 도 1과 같이, 일정 공간을 갖고 합착된 제 1 기판(1) 및 제 2 기판(2)과, 상기 제 1 기판(1)과 제 2 기판(2) 사이에 주입된 액정층(3)으로 구성되어 있다.In general, as shown in FIG. 1, a liquid crystal display device is implanted between a
보다 구체적으로 설명하면, 상기 제 1 기판(1)에는 화소 영역(P)을 정의하기 위하여 일정한 간격을 갖고 일방향으로 복수개의 게이트 라인(4)과, 상기 게이트 라인(4)에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 복수개의 데이터 라인(5)이 배열된다. 그리고, 상기 각 화소 영역(P)에는 화소 전극(6)이 형성되고, 상기 각 게이트 라인(4)과 데이터 라인(5)이 교차하는 부분에 박막 트랜지스터(T)가 형성되어, 상기 박막트랜지스터가 상기 게이트 라인(4)의 신호에 따라 상기 데이터 라인(5)의 데이터 신호를 상기 각 화소 전극(6)에 인가한다.In more detail, the
그리고, 상기 제 2 기판(2)에는 상기 화소 영역(P)을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층(7)이 형성되고, 상기 각 화소 영역에 대응되는 부분에는 색상을 표현하기 위한 R,G,B 칼라 필터층(8)이 형성되고, 상기 칼라 필터층(8)위에는 화상을 구현하기 위한 공통 전극(9)이 형성되어 있다.In addition, a
상기와 같은 액정표시장치는 상기 화소 전극(6)과 공통 전극(9) 사이의 전계에 의해 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 형성된 액정층(3)이 배향되고, 상기 액정층 (3)의 배향 정도에 따라 액정층(3)을 투과하는 빛의 양을 조절하여 화상을 표현할 수 있다.In the liquid crystal display device as described above, the liquid crystal layer 3 formed between the first and second substrates is oriented by an electric field between the
이와 같은 액정표시장치를 TN 모드 액정표시장치라 하며, 상기 TN 모드 액정표시장치는 시야각이 좁다는 단점을 가지고 있고 이러한 TN 모드의 단점을 극복하기 위한 IPS 모드 액정표시장치가 개발되었다.Such a liquid crystal display device is referred to as a TN mode liquid crystal display device. The TN mode liquid crystal display device has a disadvantage of having a narrow viewing angle, and an IPS mode liquid crystal display device has been developed to overcome the disadvantages of the TN mode.
상기 IPS 모드 액정표시장치는 제 1 기판의 화소 영역에 화소 전극과 공통 전극을 일정한 거리를 갖고 서로 평행하게 형성하여 상기 화소 전극과 공통 전극 사이에 횡전계(수평 전계)가 발생하도록 하고 상기 횡전계에 의해 액정층이 배향되도록 한 것이다.In the IPS mode liquid crystal display, a pixel electrode and a common electrode are formed parallel to each other at a predetermined distance in a pixel area of the first substrate so that a transverse electric field (horizontal electric field) is generated between the pixel electrode and the common electrode. This is to align the liquid crystal layer.
이하, 실 패턴 및 칼럼 스페이서를 구비한 일반적인 액정표시장치에 대하여 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a general liquid crystal display device having a seal pattern and a column spacer will be described.
도 2는 실 패턴 및 칼럼 스페이서가 구비된 일반적인 액정표시장치의 평면도이다. 2 is a plan view of a general liquid crystal display device having a seal pattern and a column spacer.
도 2에 도시한 바와 같이, 제1, 제2기판(10, 20) 사이의 외곽에는 블랙 매트릭스(BM, 25)와 상기 블랙 매트릭스(BM)(25)상에 실 패턴(26)이 형성되어 있으며, 제1, 제2기판(10, 20) 사이의 실 패턴(26) 내에는 도시하지 않았지만 액정이 주입되어 있다. As shown in FIG. 2, a
테두리의 BM(25)에 의해 구분되는 액티브 영역(A1)은 화상이 표시되는 화소부로서, 도 1에 설명한 바와 같이, 다수의 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하여 화소 영역을 정의하고, 게이트라인과 데이터라인이 교차하는 부분에는 박막 트랜지 스터가 위치한다. The active area A1 divided by the
다음, 제1기판(10)의 좌측 및 상측 외곽에는 게이트라인 및 데이터라인과 각각 연결되는 게이트 패드(14) 및 데이터 패드(15)가 형성되어 있어, 외부 회로인 게이트 구동회로 및 데이터 구동회로와 연결된다. 액티브 영역(A1)외의 영역은 비표시 영역(NA1)을 이룬다.Next,
상기에서와 같이, 액정표시장치는 화상이 표현되는 액티브 영역(A1)과, 액티브 영역(A1)에 신호를 인가하기 위해 구동 회로와 연결되는 패드(도시하지 않음)가 위치하는 영역과 게이트 및 데이터 링크를 가리는 BM 영역을 포함하는 비표시 영역(NA1)으로 나누어진다. As described above, the liquid crystal display includes an active area A1 in which an image is represented, an area in which a pad (not shown) connected to a driving circuit for applying a signal to the active area A1, and a gate and data are located. It is divided into a non-display area NA1 including a BM area covering the link.
상기 실 패턴(seal pattern)(26)은 비표시영역(NA1)의 제1기판(10)과 제2기판(20) 사이에서 액정 주입을 위한 갭을 형성하고, 주입된 액정의 누설을 방지하기 위한 것으로, 열경화성 수지를 제1기판(10) 상에 일정한 패턴으로 형성한 다음, 제1기판(10)과 제2기판(20)을 배치하고 가압 경화하여 제1, 제2기판(10, 20)을 합착시킴으로써 이루어진다. The
그리고 상기 제2기판(20)에는 제1, 제2기판(10,20)을 합착할 때 셀 갭을 일정하게 유지하기 위해 칼럼 스페이서(27)가 부착되어 있다. A
이때 칼럼 스페이서(27)는 제2기판(20)의 일영역에 일정간격으로 복수개 패턴되어 고정되어 있으며, 감광성 유기수지와 같이 딱딱한 재질로 구성되어 있다. At this time, a plurality of
이하, 첨부 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 액정표시장치의 제조방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a liquid crystal display device according to the prior art will be described with reference to the accompanying drawings.
도 5a 내지 도 5c는 종래 기술에 따른 칼럼 스페이서의 제조공정을 나타낸 공정 단면도이고, 도 6은 종래 기술에 따른 액정표시장치의 문제점을 나타낸 개략적인 상,하판 합착 단면도이다. 5A to 5C are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a column spacer according to the prior art, and FIG. 6 is a schematic top and bottom bonding view illustrating a problem of a liquid crystal display according to the prior art.
종래 기술에 따른 액정표시장치의 구성중 칼럼 스페이서의 제조방법은, 도 5a에 도시한 바와 같이, 상부기판(50)상에 감광성 유기수지(51)를 도포한다. In the method of manufacturing a column spacer in the liquid crystal display according to the related art, as shown in FIG. 5A, a photosensitive
이후에 도 5b에 도시한 바와 같이, 마스크를 이용해서 감광성 유기수지(51)를 노광한다. 상기 감광성 유기수지(51)는 노광된 부분이 남는 네가티브 감광 특성을 갖는 것을 사용하였으나, 이와 반대 특성을 갖는 포지티브 감광 특성을 갖는 것을 사용할 수도 있다. 상기 노광에 의해서 상기 감광성 유기수지는 딱딱하게 경화된다. Thereafter, as shown in FIG. 5B, the photosensitive
이어서, 도 5c에 도시한 바와 같이, 노광된 부분만 남도록 상기 감광성 유기수지(51)를 현상해서 일영역에 칼럼 스페이서(51a)를 형성한다. Subsequently, as shown in FIG. 5C, the photosensitive
그리고, 도면에는 도시되지 않았지만, 종래 기술에 따른 액정표시장치의 실 패턴은 UV 경화제를 원하는 부분에 디스펜싱한 후 상,하부기판을 합착한 후 UV 노광하여 경화시켜서 제조한다. Although not shown in the drawings, the seal pattern of the liquid crystal display according to the related art is manufactured by dispensing a UV curing agent to a desired portion, then bonding the upper and lower substrates, and curing the UV substrate by UV exposure.
이때 실 패턴 형성을 위해 사용되는 UV 경화제는 경화제 내부에 광개시제가 포함되어 있는데, 상기 광개시제의 일부는 경화가 되지 않을 수 있고, 이에 따라서 차후에 셀 내에 불순물이 발생할 우려가 있다. In this case, the UV curing agent used for forming the seal pattern includes a photoinitiator in the curing agent, but some of the photoinitiator may not be cured, and thus, impurities may occur in the cell later.
상기와 같은 방법으로 칼럼 스페이서(51a) 및 실 패턴을 형성하고, 추후에 상,하부기판(50,60)을 합착시키면, 칼럼 스페이서(51a)는 이미 경화되어 있기 때문 에 액정이 과충진되었을 경우에는 도 6에 도시된 바와 같이, 칼럼 스페이서(51a)가 하부기판(60)과 떨어져서 갭이 발생할 수 있다.When the
그리고 칼럼 스페이서 및 실 패턴을 감광성 유기수지로 형성할 경우, 완전 경화가 되지 않을 우려가 있어서 유기 이온성 불순물이 기판내에 잔존할 수 있고, 이와 같이 잔존하는 불순물이 유기 성질을 갖는 액정과 부딪쳐서 액정의 홀딩 특성에 영향을 줄 수 있다. 이에 의해서 화면에 잔상이나 얼룩이 발생하는 문제가 발생할 수 있다.When the column spacer and the seal pattern are formed of the photosensitive organic resin, there is a fear that the hardening may not be completed, and thus organic ionic impurities may remain in the substrate. Thus, the remaining impurities collide with the liquid crystal having organic properties to It can affect the holding characteristics. As a result, an afterimage or a stain may occur on the screen.
또한, 상기와 같은 방법으로 칼럼 스페이서 및 실 패턴이 제조될 경우, 칼럼 스페이서와 실 패턴은 이미 경화된 상태이므로, 높은 구동 온도로 액정표시소자를 구동시킬 경우(예를 들어 LCD TV의 구동 온도는 40~50℃), 상,하부기판과 액정이 팽창되어 패널의 상단부와 하단부에 갭편차가 발생되고, 이에 따라서 중력불량이 발생할 수 있다.In addition, when the column spacer and the seal pattern are manufactured by the above method, since the column spacer and the seal pattern are already cured, when the liquid crystal display is driven at a high driving temperature (for example, the driving temperature of the LCD TV is 40-50 ° C.), the upper and lower substrates and the liquid crystal are expanded to generate gap deviations at the upper and lower ends of the panel, thereby causing a gravity failure.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로 특히, 본 발명의 목적은 무기물(SiO2)이 주성분인 리퀴드 세라믹(liquid ceramic)을 사용하여 실 패턴 및 칼럼 스페이서를 형성함으로써, 불순물에 의한 잔상 및 얼룩이 발생하지 않도록 할 수 있는 액정표시장치의 제조방법을 제공하는데 있다. The present invention has been made to solve the above problems, and in particular, an object of the present invention is to form a seal pattern and a column spacer using a liquid ceramic (mainly composed of inorganic (SiO2)), thereby remaining after image due to impurities And to provide a method for manufacturing a liquid crystal display device that can prevent staining.
본 발명의 다른 목적은 리퀴드 세라믹을 디스펜싱 또는 도팅하여 형성함으로써, 공정을 단순화시킬 수 있는 액정표시장치의 제조방법을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a liquid crystal display device which can simplify the process by dispensing or doping a liquid ceramic.
본 발명의 또 다른 목적은 접착력이 좋은 리퀴드 세라믹을 사용하여 실 패턴 및 칼럼 스페이서를 형성함으로써, 고온에서의 중력 불량 문제를 줄일 수 있는 액정표시장치의 제조방법을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a liquid crystal display device which can reduce a problem of gravity failure at high temperature by forming a seal pattern and a column spacer using a liquid ceramic having good adhesion.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은 제1기판 상에 리퀴드 세라믹을 디스펜싱 또는 도팅하는 제1단계; 상기 리퀴드 세라믹을 프리 큐어링하여 1차 경화된 칼럼 스페이서를 형성시키는 제2단계; 상기 제1기판상에 실 패턴을 형성하는 제3단계; 상기 제1, 제2기판을 합착하고, 상기 칼럼 스페이서 및 상기 실 패턴을 2차 경화시키는 제4단계를 포함함을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a liquid crystal display device, the method including: dispensing or doping liquid ceramic on a first substrate; Precuring the liquid ceramic to form a first hardened column spacer; Forming a seal pattern on the first substrate; And a fourth step of bonding the first and second substrates to second harden the column spacer and the seal pattern.
상기 실 패턴도 무기물이 주성분인 리퀴드 세라믹을 디스펜싱 또는 도팅한 후, 프리 큐어링 공정으로 1차 경화시키는 것을 특징으로 한다. The seal pattern is also characterized in that the primary cured by a pre-cure process after dispensing or doping the liquid ceramic, the main component of the inorganic material.
상기 리퀴드 세라믹은 SiO2와 물(H2O)와 알코올 성분으로 구성됨을 특징으로 한다. The liquid ceramic is composed of
상기 프리 큐어링 공정은 100 ℃ 이하에서 진행함을 특징으로 한다. The precure process is characterized in that it proceeds at 100 ℃ or less.
상기 2차 경화 공정은 200 ℃이하에서 진행함을 특징으로 한다. The secondary curing process is characterized in that proceeds below 200 ℃.
본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은, 제1기판에 게이트 라인, 데이터 라인, 화소 전극과 박막트랜지스터를 구비한 TFT 어레이를 형성하고, 제2기판에 블랙 매트릭스층과 칼라 필터층과 공통 전극을 구비한 칼라 필터 어레이를 형성하는 제1단계; In the method of manufacturing a liquid crystal display according to the present invention, a TFT array including a gate line, a data line, a pixel electrode, and a thin film transistor is formed on a first substrate, and a black matrix layer, a color filter layer, and a common electrode are formed on a second substrate. A first step of forming an array of color filters;
상기 제2기판의 상기 블랙 매트릭스층상의 일영역에 리퀴드 세라믹을 1차 경 화하여 칼럼 스페이서를 형성하는 제2단계; 상기 제1, 제2기판을 세정하는 제3단계; 상기 제1, 제2기판 중 어느 하나의 기판 상에 액정을 적하하는 제4단계; 상기 제1, 제2기판 중 어느 하나의 기판의 외곽부에 리퀴드 세라믹을 1차 경화하여 실 패턴을 형성하는 제5단계; 상기 액정이 적하되지 않은 기판을 반전시키는 제6단계; 상기 제1기판과 제2기판을 합착하고 상기 칼럼 스페이서 및 상기 실 패턴을 2차 경화시키는 제7단계; 상기 합착된 제1, 제2기판을 절단 및 가공하는 제8단계를 포함함을 특징으로 한다. A second step of forming a column spacer by first curing a liquid ceramic in one region on the black matrix layer of the second substrate; A third step of cleaning the first and second substrates; A fourth step of dropping liquid crystal onto any one of the first and second substrates; A fifth step of forming a seal pattern by first curing the liquid ceramic on an outer portion of one of the first and second substrates; A sixth step of inverting the substrate on which the liquid crystal is not dropped; A seventh step of bonding the first substrate and the second substrate and second hardening the column spacer and the seal pattern; And an eighth step of cutting and processing the joined first and second substrates.
본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은, 제1기판에 게이트 라인, 데이터 라인, 화소 전극과 박막트랜지스터를 구비한 TFT 어레이를 형성하고, 제2기판에 블랙 매트릭스층과 칼라 필터층과 공통 전극을 구비한 칼라 필터 어레이를 형성하는 제1단계; 상기 제2기판의 상기 블랙 매트릭스층상의 일영역에 리퀴드 세라믹을 1차 경화하여 칼럼 스페이서를 형성하는 제2단계; 상기 제1, 제2기판에 각각 배향공정을 진행하는 제3단계; 상기 제1, 제2기판을 세정하는 제4단계; 상기 제1, 제2기판 중 어느 하나의 기판의 외곽부에 리퀴드 세라믹을 1차 경화하여 실 패턴을 형성하는 제5단계; 상기 제1기판과 제2기판을 합착하고 상기 칼럼 스페이서 및 상기 실 패턴을 2차 경화시키는 제6단계; 상기 합착된 제1, 제2기판을 단위 액정 패널별로 절단 및 가공하는 제7단계; 상기 단위 액정 패널내에 액정을 주입/봉지하는 제8단계를 포함함을 특징으로 한다. In the method of manufacturing a liquid crystal display according to the present invention, a TFT array including a gate line, a data line, a pixel electrode, and a thin film transistor is formed on a first substrate, and a black matrix layer, a color filter layer, and a common electrode are formed on a second substrate. A first step of forming an array of color filters; A second step of forming a column spacer by first curing a liquid ceramic in a region on the black matrix layer of the second substrate; A third step of performing an alignment process on the first and second substrates, respectively; A fourth step of cleaning the first and second substrates; A fifth step of forming a seal pattern by first curing the liquid ceramic on an outer portion of one of the first and second substrates; A sixth step of bonding the first substrate and the second substrate and second hardening the column spacer and the seal pattern; A seventh step of cutting and processing the bonded first and second substrates for each liquid crystal panel; And an eighth step of injecting / encapsulating a liquid crystal in the unit liquid crystal panel.
상기 칼럼 스페이서와 상기 실 패턴은 무기물이 주성분인 리퀴드 세라믹을 디스펜싱 또는 도팅한 후 프리 큐어링하여 1차 경화시키는 것을 특징으로 한다. The column spacer and the seal pattern may be first cured by dispensing or doping a liquid ceramic mainly composed of an inorganic material, followed by precure.
상기 리퀴드 세라믹은 SiO2와 물(H2O)과 알코올 성분으로 구성되고, 프리 큐어링 공정은 100℃ 이하에서 진행하며, 상기 2차 경화 공정은 200℃ 이하에서 진행함을 특징으로 한다. The liquid ceramic is composed of
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 7은 본 발명에 따른 칼럼 스페이서 및 실 패턴 형성방법을 나타낸 흐름도이다. 7 is a flowchart illustrating a method of forming a column spacer and a seal pattern according to the present invention.
그리고 도 8a 내지 도 8d는 본 발명에 따른 칼럼 스페이서의 제조공정을 나타낸 공정 단면도이며, 도 9는 본 발명에 따른 액정표시장치의 개략적인 상,하판 합착 단면도이다.8A to 8D are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing a column spacer according to the present invention, and FIG. 9 is a schematic top and bottom bonding view of the liquid crystal display according to the present invention.
본 발명은 액정표시장치를 제조할 때, 칼럼 스페이서와 실 패턴을 도 7에 도시한 바와 같이, 기판상에 무기물(SiO2)이 주성분인 리퀴드 세라믹을 디스펜싱 또는 도팅한 후(S70), 프리 큐어링(S71)과 메인 큐어링(S72) 공정을 진행하여 제조하는 방법에 대한 것이다. In the present invention, when manufacturing a liquid crystal display device, as shown in Figure 7 the column spacer and the seal pattern, after dispensing or doping the liquid ceramic, the main component of the inorganic material (SiO2) on the substrate (S70), precure It relates to a method of manufacturing the ring (S71) and the main curing (S72) process.
좀 더 자세하게 설명하면, 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은, 도 8a에 도시한 바와 같이, 노즐(82)을 이용해서 상부기판(80)의 일영역에 무기물(SiO2)이 주성분인 리퀴드 세라믹(81)을 디스펜싱(dispensing) 또는 도팅(dotting)한다. In more detail, in the method of manufacturing the liquid crystal display according to the present invention, as shown in FIG. 8A, the liquid, in which an inorganic substance (SiO 2) is a main component, is formed in one region of the
이후에 리퀴드 세라믹(81)이 디스펜싱 또는 도팅된 상부기판(80)에 프리 큐어링(Pre-curing) 공정을 진행하여 리퀴드 세라믹(81)을 1차 경화시킨다. 상기 프리 큐어링 공정은 100℃이하의 온도에서 진행한다. Subsequently, the liquid ceramic 81 is first cured by performing a pre-curing process on the
상기에서 리퀴드 세라믹은 점성이 있는 흐르는 성질이 있는 것으로, SiO2와 물(H2O)과 알코올 성분을 갖는 물질로 구성되어 있다. In the above, the liquid ceramic has a viscous flowing property and is composed of a
상기와 같이 프리 큐어링 공정을 진행하면, 도 8b에 도시한 바와 같이, 리퀴드 세라믹(81)이 1차 경화되어 일정 선폭 및 두께를 갖는 칼럼 스페이서(81a)가 형성된다. When the precure process is performed as described above, as shown in FIG. 8B, the liquid ceramic 81 is first cured to form
이후에 도 8c에 도시한 바와 같이, 하부기판(90)상에 액정(91)을 적하하고, 상부기판(80)을 반전시킨다. Thereafter, as shown in FIG. 8C, the
도면에는 도시되지 않았지만, 프리 큐어링 공정을 진행하여 상기 칼럼 스페이서(81a)를 1차 경화시킨 후에는 세정공정과 상부기판(80)에 실 패턴을 도포하는 공정을 진행한다. Although not shown in the drawing, after the precure process is performed to first cure the
다음에 도 8d에 도시한 바와 같이, 칼럼 스페이서(81a)가 형성된 상부기판(80)과 액정이 적하된 하부기판(90)을 가온, 가압하여 합착시킨다. 이에 의해서 상부기판(80)에 부착된 칼럼 스페이서(81a)는 2차 경화되고, 상,하부기판(80, 90)은 일정한 셀 갭을 갖게 된다. Next, as shown in FIG. 8D, the
상기 가온 공정을 메인 큐어링 공정이라고 명명할 수 있는데, 이때 온도는 200℃이하에서 진행하며, 바람직하게는 120℃~150℃에서 진행한다.The heating process may be referred to as the main curing process, wherein the temperature is carried out at 200 ℃ or less, preferably at 120 ℃ ~ 150 ℃.
상기에서 실 패턴도 상술한 바와 같이 무기물(SiO2)이 주성분인 리퀴드 세라믹을 디스펜싱 또는 도팅하여 형성한 후, 프리 큐어링 공정을 진행해서 1차 경화시키고, 추후에 합착시 가온 공정에 의해서 칼럼 스페이서와 함께 2차 경화된다.As described above, the seal pattern is formed by dispensing or doping a liquid ceramic having an inorganic substance (SiO 2) as a main component, and then performing a precure process to firstly harden the column spacer by a warming process at the time of subsequent bonding. With secondary curing.
상기에서 칼럼 스페이서의 두께는 디스펜싱 또는 도팅되는 리퀴드 세라믹의 양과, 프리 큐어링과 메인 큐어링시의 온도 및 리퀴드 세라믹내의 SiO2의 함량에 따라 달라질 수 있다. The thickness of the column spacer may vary depending on the amount of liquid ceramic dispensed or doped, the temperature during precure and main curing, and the content of
상기 도 8a 내지 도 8d에는 액정 적하 공정에 본 발명을 적용한 것을 나타내었지만, 액정 주입 공정에도 적용할 수 있다. 즉, 상기 공정으로 칼럼 스페이서 및 실 패턴을 1차 경화시키고, 상,하부기판을 합착할 때 칼럼 스페이서와 실 패턴을 2차 경화시키고, 절단/가공 공정을 진행한 후에 액정을 주입/봉지할 수 있다.8A to 8D show that the present invention is applied to the liquid crystal dropping step, but can also be applied to the liquid crystal injection step. That is, in the above process, the column spacer and the seal pattern may be first cured, the column spacer and the seal pattern may be secondly cured when the upper and lower substrates are bonded, and the liquid crystal may be injected / encapsulated after the cutting / processing process. have.
상기 공정에 의해서 칼럼 스페이서와 실 패턴을 형성하면, 도 9에 도시된 바와 같이 칼럼 스페이서(81a)가 상,하부기판(80,90)에 모두 접착되어 있으므로 셀 갭을 일정하게 유지시킬 수 있다. When the column spacer and the seal pattern are formed by the above process, since the
상술한 본 발명에 따른 칼럼 스페이서 및 실 패턴의 제조방법은 일반적인 액정표시장치의 제조기술에 적용시킬 수 있는데, 이에 대해 설명하면 다음과 같다. The method of manufacturing the column spacer and the seal pattern according to the present invention described above can be applied to the manufacturing technology of a general liquid crystal display device, which will be described below.
도 3과 도 4는 칼럼 스페이서를 구비한 액정표시장치의 제조방법을 나타낸 흐름도이다. 3 and 4 are flowcharts illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device having column spacers.
좀 더 자세하게는, 도 3은 적하 방식으로 액정을 형성하는 액정표시장치의 제조방법에 대한 것이고, 도 4는 주입 방식으로 액정을 형성하는 액정표시장치의 제조방법에 대한 것이다. More specifically, FIG. 3 relates to a method of manufacturing a liquid crystal display device for forming a liquid crystal by a dropping method, and FIG. 4 is a method for manufacturing a liquid crystal display device for forming a liquid crystal by an injection method.
액정표시장치는 크게 어레이 공정, 셀 공정, 모듈 공정 등으로 구분된다. Liquid crystal displays are largely classified into an array process, a cell process, a module process, and the like.
어레이 공정은, TFT 기판(이하, 제1기판이라함.)에 게이트 라인 및 데이터 라인과, 화소 전극과, 박막트랜지스터를 구비한 TFT 어레이를 형성하고, 칼라 필터 기판(이하, 제2기판이라함)에 블랙 매트릭스층과 칼라 필터층과 공통 전극 등을 구비한 칼라 필터 어레이를 형성하는 공정이다. The array process forms a TFT array including a gate line and a data line, a pixel electrode, and a thin film transistor on a TFT substrate (hereinafter referred to as a first substrate), and a color filter substrate (hereinafter referred to as a second substrate). ) Is a step of forming a color filter array including a black matrix layer, a color filter layer, a common electrode and the like.
이때, 상기 어레이 공정은 하나의 기판에 하나의 액정 패널을 형성하는 것이 아니라, 하나의 대형 유리 기판에 액정 패널을 다수개 설계하여 각 액정 패널 영역에 각각 TFT 어레이 및 칼라 필터 어레이를 형성한다. In this case, the array process does not form one liquid crystal panel on one substrate, but designs a plurality of liquid crystal panels on one large glass substrate to form a TFT array and a color filter array in each liquid crystal panel region.
도 3과 같이, 어레이 공정에서, 칼라 필터 기판에 블랙 매트릭스층 및 칼라 필터층 및 공통 전극을 형성하고, 상기 블랙 매트릭스층상의 일영역에 무기물이 주성분인 리퀴드 세라믹을 디스펜싱 또는 도팅한 후, 프리 큐어링 공정을 진행하여 1차 경화시켜서 칼럼 스페이서를 형성한다.(S30) As shown in FIG. 3, in an array process, a black matrix layer, a color filter layer, and a common electrode are formed on a color filter substrate, and after dispensing or doping a liquid ceramic having an inorganic component as a main component in one region on the black matrix layer, the precure Proceed to the ring process and the first curing to form a column spacer (S30).
상기 리퀴드 세라믹은 점성이 있는 흐르는 성질이 있는 것으로, SiO2와 물(H2O)과 알코올 성분을 갖는 물질로 구성되어 있고, 상기 프리 큐어링 공정은 100℃이하의 온도에서 진행한다. The liquid ceramic has a viscous flowing property, and is composed of a
그리고, 상기 칼럼 스페이서를 포함한 제1기판 및 제2기판 전면에 배향막을 도포하고 상기 배향막을 러빙 처리한다. Then, an alignment film is coated on the entire surface of the first substrate and the second substrate including the column spacer, and the alignment layer is rubbed.
이와 같이, 배향 공정이 완료된 제1기판과 제2기판을 각각 세정(S31)한 다음, 상기 제1, 제2기판 중 하나의 기판 상의 일정 영역에 액정을 적하하고(S32), 나머지 기판의 각 액정 패널 영역의 외곽부에 실 패턴을 형성한다(S33).As described above, the first and second substrates having the alignment process completed are cleaned (S31), respectively, and then a liquid crystal is dropped in a predetermined region on one of the first and second substrates (S32), and each of the remaining substrates is removed. A seal pattern is formed at an outer portion of the liquid crystal panel region (S33).
이때 실 패턴도 무기물이 주성분인 리퀴드 세라믹을 디스펜싱 또는 도팅하고, 프리 큐어링 공정을 통해서 1차 경화시킨다. 이때 사용된 리퀴드 세라믹도 SiO2와 물(H2O)과 알코올 성분을 갖는 물질로 구성되어 있고, 프리 큐어링 공정도 100℃이하의 온도에서 진행한다. At this time, the seal pattern is also dispensed or doped with a liquid ceramic, the main component of the inorganic material, and is primarily cured through a pre-cure process. In this case, the liquid ceramic used is also composed of a
이때, 상기 두 기판 중 하나의 기판에 액정도 적하하고 실 패턴도 형성하여도 된다. 상기에서는 제1기판에 액정을 적하하고, 제2기판에 실 패턴을 형성한 것에 대하여 기술하였다. At this time, the liquid crystal may also be dropped on one of the two substrates and a seal pattern may be formed. In the above, the liquid crystal was dropped on the first substrate and the seal pattern was formed on the second substrate.
그리고 상기 액정이 적하되지 않은 기판을 반전(뒤집어서 마주보게 함)시키고(S34), 상기 제1기판과 제2기판을 가온, 가압하여 합착한다.(S35) 이에 의해서 상기 칼럼 스페이서 및 실 패턴이 2차 경화된다. 상기 2차 경화는 200℃이하의 온도에서 진행하며, 바람직하게는 120℃~150℃에서 진행한다. In addition, the substrate on which the liquid crystal is not dropped is inverted (inverted to face each other) (S34), and the first and second substrates are heated and pressed to bond (S35). Secondary cures. The secondary curing proceeds at a temperature of 200 ℃ or less, preferably at 120 ℃ ~ 150 ℃.
이어, 상기 합착된 기판을 단위 액정 패널별로 절단 및 가공한다(S36).Subsequently, the bonded substrate is cut and processed for each liquid crystal panel (S36).
그리고 상기 가공된 단위 액정 패널의 외관 및 전기적 불량 검사(S37)를 진행함으로써 액정표시장치를 제조하게 된다. In addition, the liquid crystal display device may be manufactured by performing external appearance and electrical defect inspection (S37) of the processed unit liquid crystal panel.
즉, 액정적하 방식의 액정표시장치의 제조방법은, 두 기판을 합착하기 전에, 두 기판 중 어느 하나의 기판에 적당량의 액정을 적하한 후, 두 기판을 합착하는 방법이다.That is, a method of manufacturing a liquid crystal display device of the liquid crystal dropping method is a method of dropping an appropriate amount of liquid crystal onto any one of two substrates before bonding the two substrates, and then joining the two substrates together.
다음에, 액정을 주입하여 형성하는 액정표시장치의 제조방법은, TFT 기판(이하, 제1기판이라함.)에 게이트 라인 및 데이터 라인과, 화소 전극과, 박막트랜지스터를 구비한 TFT 어레이를 형성하고, 칼라 필터 기판(이하, 제2기판이라함)에 블랙 매트릭스층과 칼라 필터층과 공통 전극 등을 구비한 칼라 필터 어레이를 형성한다. Next, a method of manufacturing a liquid crystal display device in which a liquid crystal is injected is formed by forming a TFT array including a gate line and a data line, a pixel electrode, and a thin film transistor on a TFT substrate (hereinafter referred to as a first substrate). A color filter array including a black matrix layer, a color filter layer, a common electrode, and the like is formed on a color filter substrate (hereinafter referred to as a second substrate).
이후에 상기 블랙 매트릭스층상의 일영역에 무기물이 주성분인 리퀴드 세라믹을 디스펜싱 또는 도팅한 후, 프리 큐어링 공정을 진행하여 1차 경화시켜서 칼럼 스페이서를 형성한다.(S40)Subsequently, after dispensing or doping a liquid ceramic mainly composed of an inorganic material in one region on the black matrix layer, a precure process is performed to firstly harden to form a column spacer.
이후에, 이와 같이 TFT 어레이가 형성된 제1기판과 칼라 필터 어레이가 형성된 제2기판을 셀 공정 라인으로 이동한다. Thereafter, the first substrate on which the TFT array is formed and the second substrate on which the color filter array is formed are moved to the cell processing line.
그리고, 제1기판 및 상기 칼럼 스페이서를 포함한 제2기판 전면에 배향막을 도포하고 액정분자가 균일한 방향성을 갖도록 하기 위한 배향 공정(러빙 공정)을 진행한다.(S41) Then, an alignment film is coated on the entire surface of the first substrate and the second substrate including the column spacer, and an alignment process (rubbing process) is performed to ensure that the liquid crystal molecules have uniform orientation. (S41)
여기서, 상기 배향 공정은 배향막 도포 전 세정, 배향막 인쇄, 배향막 소성, 배향막 검사, 러빙 공정 순으로 진행된다. Here, the alignment process proceeds in order of washing before application of the alignment film, alignment film printing, alignment film firing, alignment film inspection, and rubbing process.
이어, 상기 제1, 제2기판을 각각 세정한다.(S42) Subsequently, the first and second substrates are cleaned, respectively (S42).
그리고, 상기 제1기판 또는 제2기판 상에 셀 갭(Cell Gap)을 일정하게 유지하기 위해 각 액정 패널 영역의 외곽부에 두 기판을 합착하기 위한 실 패턴(seal pattern)을 형성한다(S43). In order to maintain a constant cell gap on the first substrate or the second substrate, a seal pattern for joining the two substrates to an outer portion of each liquid crystal panel region is formed (S43). .
이때 실 패턴도 무기물이 주성분인 리퀴드 세라믹을 디스펜싱 또는 도팅하여 형성하고, 프리 큐어링 공정을 통해서 1차 경화시킨다. 이때 사용된 리퀴드 세라믹도 SiO2와 물(H2O)과 알코올 성분을 갖는 물질로 구성되어 있고, 프리 큐어링 공정도 100℃이하의 온도에서 진행한다. At this time, the seal pattern is formed by dispensing or doping a liquid ceramic, which is mainly composed of an inorganic material, and is primarily cured through a precure process. In this case, the liquid ceramic used is also composed of a
상기 실 패턴에 대향되도록 제1기판과 제2기판을 마주보도록 하여 가온, 가압하여 합착한다.(S44) 이에 의해서 상기 칼럼 스페이서 및 실 패턴이 2차 경화된다. 2차 경화될 때, 온도는 200℃이하에서 진행하며, 바람직하게는 120℃~150℃에서 진행한다. The first and second substrates face each other so as to face the seal pattern, and are heated and pressurized to be bonded to each other (S44). The column spacer and the seal pattern are secondly cured. When secondary curing, the temperature proceeds below 200 ° C, preferably at 120 ° C to 150 ° C.
이어, 상기 합착된 기판을 단위 액정 패널별로 절단 및 가공한다(S45). Subsequently, the bonded substrate is cut and processed for each liquid crystal panel (S45).
이후에 상기 단위 액정 패널내에 액정을 주입/봉지한다.(S46) Thereafter, the liquid crystal is injected / sealed into the unit liquid crystal panel (S46).
그리고 상기 가공된 단위 액정 패널의 외관 및 전기적 불량 검사(S47)를 진행함으로써 액정표시장치를 제조하게 된다. In addition, the liquid crystal display device may be manufactured by performing external appearance and electrical defect inspection (S47) of the processed unit liquid crystal panel.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
따라서, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the above embodiments, but should be defined by the claims.
상기와 같은 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다. The manufacturing method of the liquid crystal display device according to the present invention as described above has the following effects.
첫째, 칼럼 스페이서와 실 패턴을 무기물(SiO2)이 주성분인 리퀴드 세라믹을 사용하여 형성함으로써, 종래의 유기 이온성 불순물에 의해서 잔상 및 얼룩이 발생하는 문제를 해결할 수 있다. First, since the column spacer and the seal pattern are formed using a liquid ceramic having inorganic (SiO 2) as a main component, it is possible to solve a problem in which afterimages and stains are generated by conventional organic ionic impurities.
둘째, 칼럼 스페이서를 리퀴드 세라믹을 디스펜싱 또는 도팅하여 형성할 수 있으므로, 종래에 감광성 유기수지를 형성하기 위한 노광 및 현상공정이 필요 없다. 따라서 종래 기술보다 공정을 단순화시킬 수 있다. Second, since the column spacer may be formed by dispensing or doping a liquid ceramic, there is no need for an exposure and development process for forming a photosensitive organic resin in the related art. Therefore, the process can be simplified than the prior art.
셋째, 리퀴드 세라믹은 금속 및 고분자 물질과의 접착력이 좋으므로 칼럼 스페이서가 상,하부기판에 안정적으로 고정된다. 이에 따라서 고온에서 기판과 액정이 팽창되더라도 중력 불량 문제가 발생하지 않도록 할 수 있다. Third, since liquid ceramics have good adhesion to metals and polymers, column spacers are stably fixed to upper and lower substrates. Accordingly, even if the substrate and the liquid crystal are expanded at a high temperature, the problem of gravity failure may not occur.
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