KR101107710B1 - Method of manufacturing Liquid Crystal Display Device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판 상에 광개시제를 포함하여 이루어진 패턴형성용 물질을 도포하는 단계; 레이저 조사장치를 이용하여 상기 기판 상의 소정의 영역에 레이저를 조사하여 레이저가 조사된 영역의 패턴형성용 물질을 경화시키는 단계; 및 상기 레이저가 조사되지 않은 영역의 패턴형성용 물질을 제거하는 단계를 포함하여 이루어진 액정표시소자의 제조방법에 관한 것으로서, The present invention comprises the steps of applying a pattern forming material comprising a photoinitiator on a substrate; Irradiating a laser onto a predetermined area on the substrate using a laser irradiation device to cure a material for forming a pattern in the area irradiated with the laser; And removing a material for forming a pattern in a region in which the laser is not irradiated.
광개시제를 포함하는 패턴형성용 물질을 도포한 후 레이저를 조사하여 레이저가 조사된 영역의 패턴형성용 물질을 경화시켜 소정 패턴을 형성함으로써, 종래 포토리소그래피공정에 비하여 공정이 간단하고 마스크 장비가 필요하지 않는 등 생산성이 향상된다. By applying a pattern forming material containing a photoinitiator and irradiating a laser to cure the pattern forming material in the laser irradiated area to form a predetermined pattern, the process is simpler than the conventional photolithography process, and mask equipment is not required. Productivity is improved.
패턴, 레이저 Pattern, laser
Description
도 1은 일반적인 액정표시소자의 개략적 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of a general liquid crystal display device.
도 2a 내지 도 2e는 종래 포토리소그래피 공정을 이용한 컬럼 스페이서 형성 공정을 도시한 단면도이다.2A to 2E are cross-sectional views illustrating a column spacer forming process using a conventional photolithography process.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 패턴 형성 방법을 도시한 개략적 단면도이다. 3A to 3C are schematic cross-sectional views showing a pattern forming method according to the present invention.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시소자의 제조방법을 도시한 개략적 단면도이다. 4A through 4E are schematic cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액정표시소자의 제조방법을 도시한 개략적 단면도이다. 5A through 5E are schematic cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
101: 제1기판 201: 제2기판101: first substrate 201: second substrate
200: 패턴층 300: 컬럼스페이서200: pattern layer 300: column spacer
400: 레이저조사장치 500: 액정층 400: laser irradiation device 500: liquid crystal layer
600: 립 구조물 600: rib structure
본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로 액정표시소자를 구성하는 소정 구성요소를 패턴 형성하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a method of pattern-forming a predetermined component constituting the liquid crystal display device.
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 소정간격으로 대향되어 있는 하부기판과 상부기판, 그리고 상기 양 기판사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성되며, 전압인가에 따라 액정층의 배열이 변경되고 그에 따라 빛의 투과도가 조절되어 화상이 디스플레이된다. The liquid crystal display device includes a lower substrate and an upper substrate facing each other at a predetermined interval, and a liquid crystal layer formed between the two substrates. The arrangement of the liquid crystal layers is changed according to the application of voltage, and accordingly, light transmittance Adjusted to display an image.
이하에서는, 도면을 참조로 종래의 액정표시소자에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다. Hereinafter, a conventional liquid crystal display device will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일반적인 액정표시소자의 개략적 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of a general liquid crystal display device.
도 1에서 알 수 있듯이, 액정표시소자는 소정간격을 두고 서로 대향되어 있는 하부기판(1)과 상부기판(2), 및 상기 양 기판(1, 2) 사이에 형성된 액정층(3)을 포함하여 구성된다. As can be seen in FIG. 1, the liquid crystal display device includes a
도시하지는 않았지만, 상기 하부기판(1)에는 스위칭 소자로서 박막트랜지스터가 형성되고 전계인가를 위한 전극으로서 화소전극이 형성된다. 또한, 상기 상부 기판(2)에는 빛의 누설을 방지하기 위한 차광층이 형성되고, 적색, 녹색, 및 청색의 컬러필터층이 형성되며, 상기 화소전극과 함께 전계인가를 위한 공통전극이 형성된다. Although not illustrated, a thin film transistor is formed on the
그리고, 상기 양 기판(1, 2) 사이에는 상기 하부기판(1)과 상부기판(2) 사이의 셀갭을 균일하게 유지하기 위해서 스페이서(4)가 형성되어 있다. In addition,
상기 스페이서(4)로는 볼형상의 볼 스페이서 또는 기둥 형상의 컬럼 스페이서가 있는데, 기판이 대면적화 됨에 따라 셀갭을 보다 균일하게 유지할 수 있는 컬럼 스페이서가 주로 이용되고 있다. 도면에 도시된 스페이서(4)는 컬럼 스페이서이다.The
이와 같이 액정표시소자는 다양한 구성요소들을 포함하고 있으며 그와 같은 구성요소들을 형성하기 위해 수많은 공정들이 반복적으로 행해지고 있다. 특히, 다양한 구성요소들을 다양한 형태로 패터닝하기 위해서 포토리소그래피 공정이 주로 사용되고 있다. As such, the liquid crystal display includes various components, and numerous processes are repeatedly performed to form such components. In particular, photolithography is mainly used to pattern various components in various forms.
상기 셀갭 유지를 위해 양 기판(1,2) 사이에 형성되는 컬럼 스페이서(4)도 이와 같은 포토리소그래피 공정을 통해 형성되는데, 이하에서는 포토리소그래피 공정으로 형성되는 컬럼 스페이서에 대해서 설명하기로 한다. The
도 2a 내지 도 2e는 종래 포토리소그래피 공정을 이용한 컬럼 스페이서 형성 공정을 도시한 단면도이다.2A to 2E are cross-sectional views illustrating a column spacer forming process using a conventional photolithography process.
우선, 도 2a와 같이, 기판(10) 상에 컬럼 스페이서용 물질(20)을 도포하고, 그 위에 포토레지스트(30)를 도포한다. First, as shown in FIG. 2A, the
그 후, 도 2b와 같이, 상기 기판(10) 위에 소정 형상의 마스크(40)를 위치시키고 광을 조사한다. Thereafter, as shown in FIG. 2B, a
그 후, 도 2c와 같이, 현상하여 포토레지스트(30)를 패턴형성한다. 광이 조사된 영역은 현상에 의해 제거되고 광이 조사되지 않은 영역만이 포토레지스트 패턴으로 남는 것이다. Thereafter, as illustrated in FIG. 2C, the pattern is formed by patterning the
그 후, 도 2d와 같이, 상기 포토레지스트 패턴(30)을 마스크로 하여 컬럼 스페이서용 물질(20)을 식각한다. Thereafter, as shown in FIG. 2D, the
그 후, 도 2e와 같이 포토레지스트 패턴(30)을 제거하여 원하는 형상의 컬럼 스페이서(20)를 완성한다. Thereafter, as shown in FIG. 2E, the
이와 같이, 종래 컬럼 스페이서는 포토리소그래피 공정을 통해서 형성하였는데, 포토리소그래피 공정은 고가의 마스크가 추가되어 생산비가 상승되고, 또한 포토레지스트를 이용함에 따라 공정이 복잡하게 되어 생산성이 떨어지는 단점이 있다. As described above, the conventional column spacer is formed through a photolithography process. In the photolithography process, an expensive mask is added to increase the production cost, and the process is complicated due to the use of a photoresist.
또한, 컬럼 스페이서 이외에도 포토리소그래피 방법을 이용한 패턴 형성방법이 많이 사용되고 있으므로, 그 만큼 생산성이 떨어지고 있다. In addition, since many pattern forming methods using a photolithography method are used in addition to the column spacers, productivity is reduced by that much.
따라서, 포토리소그래피 방법을 대신해서 보다 간편한 방법에 의해 컬럼 스페이서 또는 그 외의 구성요소를 패턴 형성하는 방법이 요구되고 있는 실정이다. Therefore, there is a demand for a method of patterning column spacers or other components by a simpler method instead of the photolithography method.
본 발명은 액정표시소자의 구성 요소를 패턴 형성함에 있어서 보다 간단한 방법을 통해 패턴 형성할 수 있어 액정표시소자의 생산성을 향상시킬 수 있도록 하 기 위한 새로운 방식의 패턴 형성방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention is to provide a pattern forming method of a new method to improve the productivity of the liquid crystal display device by forming a pattern through a simpler method in the pattern formation of the components of the liquid crystal display device do.
또한, 본 발명은 상기 새로운 방식의 패턴 형성방법을 액정표시소자의 다른 구성요소 형성에 적용하여 액정표시소자를 제조하는 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. In addition, another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a liquid crystal display device by applying the new pattern formation method to other component formation of the liquid crystal display device.
본 발명은 기판 상에 광개시제를 포함하여 이루어진 패턴형성용 물질을 도포하는 단계; 레이저 조사장치를 이용하여 상기 기판 상의 소정의 영역에 레이저를 조사하여 레이저가 조사된 영역의 패턴형성용 물질을 경화시키는 단계; 및 상기 레이저가 조사되지 않은 영역의 패턴형성용 물질을 제거하는 단계를 포함하여 이루어진 패턴 형성 방법을 제공한다. The present invention comprises the steps of applying a pattern forming material comprising a photoinitiator on a substrate; Irradiating a laser onto a predetermined area on the substrate using a laser irradiation device to cure a material for forming a pattern in the area irradiated with the laser; And removing a material for forming a pattern in a region not irradiated with the laser.
즉, 본 발명은 광개시제를 포함하는 패턴형성용 물질을 도포한 후 레이저를 조사하여 레이저가 조사된 영역의 패턴형성용 물질을 경화시켜 소정 패턴을 형성한 것으로서, 종래 포토리소그래피공정에 비하여 공정이 간단하고 마스크 장비가 필요하지 않는 등 생산성이 향상된다. That is, the present invention is to apply a pattern forming material containing a photoinitiator, and then irradiate a laser to cure the pattern forming material in the laser irradiated area to form a predetermined pattern, the process is simpler than the conventional photolithography process And productivity is improved, such as no mask equipment is required.
또한, 본 발명은 이와 같은 패턴 형성 방법을 적용하여 액정표시소자를 제조하는 방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method of manufacturing a liquid crystal display device by applying such a pattern forming method.
즉, 본 발명은 상기 패턴 형성 방법을 컬럼스페이서 형성에 적용하여 액정표시소자를 제조하는 방법을 제공한다. That is, the present invention provides a method of manufacturing a liquid crystal display device by applying the pattern forming method to the formation of column spacers.
또한, 본 발명은 상기 패턴 형성 방법을 립 구조물 형성에 적용하여 액정표시소자를 제조하는 방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method of manufacturing a liquid crystal display device by applying the pattern forming method to the formation of the rib structure.
이하, 도면을 참조로 본 발명에 대해서 보다 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
제1실시예First embodiment
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 패턴 형성 방법을 도시한 개략적 단면도이다. 3A to 3C are schematic cross-sectional views showing a pattern forming method according to the present invention.
우선, 도 3a에서 알 수 있듯이, 기판(100) 상에 패턴형성용 물질(200)을 도포한다. First, as shown in FIG. 3A, the
상기 패턴형성용 물질(200)의 도포는 스핀코팅법을 이용할 수도 있고, 스핀리스법을 이용할 수도 있다. The coating of the
상기 패턴형성용 물질(200)은 광개시제를 포함하여 이루어진다. The
상기 광개시제는 추후 레이저 조사에 의해 상기 패턴형성용 물질(200)을 경화시키는 개시제 역할을 하는 것으로서, 조사되는 레이저의 파장범위에 따라 적절히 선택하여 결정할 수 있다. The photoinitiator serves as an initiator to cure the
상기 레이저의 파장범위는 300 내지 500nm 범위가 일반적으로 사용될 수 있으며, 상기 파장범위를 갖는 레이저로는 아르곤 레이저가 바람직하다. The wavelength range of the laser may generally be in the range of 300 to 500 nm, and an argon laser is preferable as the laser having the wavelength range.
상기 300 내지 500nm의 파장 범위의 레이저에 의해 개시반응을 일으킬 수 있는 개시제로는 트리아진계 물질, I-369, I-907, I-124, I-184, I-819, EAB, 또는 TAZ-110이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 300 내지 500nm의 파장 범위의 레이저에 의해 개시반응을 일으킬 수 있는 물질이면 어느 것이나 적용 가능하다. An initiator capable of causing an initiation reaction by the laser in the wavelength range of 300 to 500 nm may be triazine-based material, I-369, I-907, I-124, I-184, I-819, EAB, or TAZ-110. Although this is preferable, it is not limited to this, Any material can be applied as long as it is a substance which can cause an initiation reaction by the laser of 300-500 nm wavelength range.
여기서, 상기 I-369, I-907, I-124, I-184, I-819, EAB, 및 TAZ-110는 모두 시바-가이기(CIBA-GEIGY)사의 제품명이며, 광개시가 일어나는 레이저의 최적의 파장범위는 각각 320nm, 305nm, 329nm, 331nm, 392nm, 352.5nm, 376nm이다. Here, I-369, I-907, I-124, I-184, I-819, EAB, and TAZ-110 are all product names of CIBA-GEIGY Co., Ltd. Optimal wavelength ranges are 320 nm, 305 nm, 329 nm, 331 nm, 392 nm, 352.5 nm and 376 nm, respectively.
상기 트리아진계 물질은 하기 화학식 1 내지 3으로 표시되는 물질이 적용될 수 있지만, 그에 한정되는 것은 아니다. The triazine-based material may be a material represented by the following
화학식 1
[N-헥실-N,N-비스{2-브로모-4-(2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일)페닐}아민] (광개시가 일어나는 레이저의 최적의 파장범위는 388nm)[N-hexyl-N, N-bis {2-bromo-4- (2,4-bis (trichloromethyl) -s-triazin-6-yl) phenyl} amine] (of lasers in which photoinitiation occurs Optimum wavelength range is 388 nm)
화학식2
N-헥실-N,N-비스{4-(2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일) 페닐}아민( 광개시가 일어나는 레이저의 최적의 파장범위는 425nm)N-hexyl-N, N-bis {4- (2,4-bis (trichloromethyl) -s-triazin-6-yl) phenyl} amine (optimal wavelength range of laser with photoinitiation is 425 nm)
화학식 3Formula 3
4-(2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일) 페닐 설파이드(광개시가 일어나는 레이저의 최적의 파장범위는 368nm)4- (2,4-bis (trichloromethyl) -s-triazin-6-yl) phenyl sulfide (optimal wavelength range of laser for photoinitiation is 368 nm)
한편, 상기 레이저의 파장범위는 300 내지 500nm로 한정되는 것은 아니고, 적절하게 변경될 수 있으며, 레이저의 파장범위가 변경될 경우 그에 따라 광개시제도 적절히 변경될 것이다. On the other hand, the wavelength range of the laser is not limited to 300 to 500nm, it can be changed appropriately, if the wavelength range of the laser is changed, the photoinitiator will be changed accordingly.
그 후, 도 3b에서 알 수 있듯이, 레이저 조사장치(400)를 이용하여 상기 기판(100) 상의 소정의 패턴형성용 물질(200) 영역에 레이저를 조사한다. Thereafter, as shown in FIG. 3B, the laser is irradiated to a region of a predetermined
이와 같이 레이저를 조사하게 되면, 레이저가 조사된 영역의 패턴형성용 물질(200)내에 존재하는 광개시제에 의해 경화가 시작되고 그 영역의 패턴형성용 물질(200)이 경화된다. When the laser is irradiated in this way, curing is started by the photoinitiator present in the
여기서, 상기 레이저를 조사하는 공정은 상기 기판(100)을 고정하고 상기 레이저조사장치(400)를 이동하여 수행할 수도 있고, 상기 레이저조사장치(400)를 고정하고 상기 기판(100)을 이동하여 수행할 수도 있다. Here, the process of irradiating the laser may be performed by fixing the
상기 조사되는 레이저의 파장범위는 전술한 바와 같이 300 내지 500nm 범위가 바람직하지만, 그에 한정되는 것은 아니다. The wavelength range of the irradiated laser is preferably in the range of 300 to 500 nm as described above, but is not limited thereto.
상기 레이저의 파장범위가 300 내지 500nm범위일 경우는 아르곤 레이저를 이용하는 것이 바람직하다. When the wavelength range of the laser is in the range of 300 to 500nm, it is preferable to use an argon laser.
그 후, 도 3c에서 알 수 있듯이, 상기 레이저가 조사되지 않은 영역의 패턴형성용 물질을 제거하여, 소정의 패턴(200) 형성을 완성한다. Thereafter, as shown in FIG. 3C, the pattern forming material in the region not irradiated with the laser is removed to complete formation of the
제2실시예Second embodiment
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시소자의 제조방법을 도시한 개략적 단면도로서, 전술한 제1실시예에 따른 패턴 형성 방법을 컬럼스페이서 형성에 적용한 것이다. 4A to 4E are schematic cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention, wherein the pattern forming method according to the first embodiment is applied to column spacer formation.
우선, 도 4a와 같이, 제1기판 및 제2기판을 준비한다. First, as shown in FIG. 4A, a first substrate and a second substrate are prepared.
상기 제1기판은 제1투명기판(101) 상에 게이트전극(110), 게이트 절연막(120), 반도체층(130), 소스 전극(140) 및 드레인 전극(150)으로 구성되는 박막트랜지스터를 형성하고, 상기 박막트랜지스터 상부에 보호막(160)을 형성하고, 상기 보호막(160) 상부에 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극(150)과 연결되는 화소전극(170)을 형성하여 준비한다. The first substrate forms a thin film transistor including a
상기 제2기판은 제2투명기판(201) 상에 빛의 누설을 방지하기 위한 차광층(210)을 형성하고, 상기 차광층(210) 상에 컬러필터층(220)을 형성하고, 컬러필터층(220) 상에 공통전극(230)을 형성하여 준비한다. The second substrate forms a
도시하지는 않았지만, 상기 제1기판의 화소전극(170) 및 상기 제2기판의 공 통전극(230) 위에는 배향막이 형성될 수 있다. Although not shown, an alignment layer may be formed on the
상기 각각의 구성요소의 재료 및 형성방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 변경될 수 있을 것이다. The material and the forming method of each component may be changed within the scope apparent to those skilled in the art.
특히, 소위 IPS(In-plane switching)모드 액정표시소자의 경우는 상기 제2기판의 공통전극(230)이 상기 제1기판에 형성되며 상기 화소전극(170)과 평행하게 형성된다. In particular, in the case of a so-called In-plane switching (IPS) mode liquid crystal display device, the
그 후, 도 4b와 같이, 상기 제2기판 상에 컬럼스페이서용 물질(300)을 도포한다. Thereafter, as shown in FIG. 4B, the
상기 컬럼스페이서용 물질(300)은 광개시제를 포함하고 있다. The
상기 광개시제는 전술한 제1실시예와 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 또한, 상기 컬럼스페이서용 물질(300)의 도포도 스핀코팅법을 이용할 수도 있고, 스핀리스법을 이용할 수도 있다. Since the photoinitiator is the same as the first embodiment described above, a detailed description thereof will be omitted. In addition, the coating of the
도면에는, 컬럼스페이서용 물질(300)이 상기 제2기판 상에 형성되는 모습을 도시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고 상기 제1기판 상에 형성될 수도 있다. In the drawing, although the material for the
그 후, 도 4c와 같이, 레이저 조사장치(400)를 이용하여 상기 제2기판 상의 컬럼스페이서용 물질(300)의 소정 영역에 레이저를 조사한다. Thereafter, as shown in FIG. 4C, the laser is irradiated to a predetermined region of the
이와 같이 레이저를 조사하게 되면, 레이저가 조사된 영역의 컬럼스페이서용 물질(300)내에 존재하는 광개시제에 의해 경화가 시작되고 그 영역의 컬럼스페이서용 물질(300)이 경화된다. When the laser is irradiated in this way, curing is started by the photoinitiator present in the
여기서, 컬럼 스페이서는 상기 차광층(210) 상부에 형성되는 것이 개구율 면 에서 유리하다. 따라서, 상기 레이저 조사장치(400)를 이용한 레이저 조사는 상기 차광층(210) 상부에서 수행하는 것이 바람직하다. Here, the column spacer is advantageously formed in the
그 외, 상기 레이저 조사방법, 조사되는 레이저의 파장범위 및 레이저의 종류는 전술한 제1실시예와 동일하다. In addition, the laser irradiation method, the wavelength range of the laser to be irradiated, and the type of laser are the same as in the first embodiment described above.
그 후, 도 4d와 같이, 상기 레이저가 조사되지 않은 영역의 컬럼스페이서용 물질을 제거하여 컬럼스페이서(300)를 완성한다. Thereafter, as shown in FIG. 4D, the
그 후, 도 4e와 같이, 상기 제1기판 및 제2기판을 합착하고 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 액정층(500)을 형성한다. Thereafter, as shown in FIG. 4E, the first substrate and the second substrate are bonded to each other, and a
상기 액정층(500)을 형성하는 단계는 상기 제1기판 및 제2기판을 합착한 후 합착기판 내에 액정을 주입하는 공정으로 수행될 수도 있고(소위 진공주입법), 상기 제1기판 및 제2기판 중 어느 하나의 기판 상에 액정을 적하한 후 양 기판을 합착하는 공정으로 수행될 수도 있다(소위 액정적하법). The forming of the
다만, 기판 사이즈가 커질 경우에는 액정의 주입시간이 오려 걸려 생산성이 떨어지므로 액정적하법을 이용하는 것이 바람직하다. However, when the substrate size is large, it is preferable to use the liquid crystal dropping method because the injection time of the liquid crystal takes a long time and the productivity decreases.
제3실시예Third embodiment
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액정표시소자의 제조방법을 도시한 개략적 단면도로서, 전술한 제1실시예에 따른 패턴 형성 방법을 소위 VA(Vertical Alignment)모드의 립(Rib) 구조물 형성에 적용한 것이다. 5A to 5E are schematic cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention. The pattern forming method according to the first embodiment of the present invention is called a lip in a so-called vertical alignment (VA) mode ( Rib) It is applied to the formation of structures.
우선, 도 5a에와 같이, 제1기판 및 제2기판을 준비한다. First, as shown in FIG. 5A, a first substrate and a second substrate are prepared.
상기 제1기판은 제1투명기판(101) 상에 게이트전극(110), 게이트 절연막 (120), 반도체층(130), 소스 전극(140) 및 드레인 전극(150)으로 구성되는 박막트랜지스터를 형성하고, 상기 박막트랜지스터 상부에 보호막(160)을 형성하고, 상기 보호막(160) 상부에 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극(150)과 연결되는 화소전극(170)을 형성하여 준비한다. The first substrate forms a thin film transistor including a
상기 제2기판은 제2투명기판(201) 상에 빛의 누설을 방지하기 위한 차광층(210)을 형성하고, 상기 차광층(210) 상에 컬러필터층(220)을 형성하고, 컬러필터층(220) 상에 공통전극(230)을 형성하여 준비한다. The second substrate forms a
이때, 도시하지는 않았지만, 상기 화소전극(170) 또는 공통전극(230)에는 슬릿이 형성될 수 있다. 상기 슬릿은 후술할 립 구조물과 함께 전계를 왜곡시키는 역할을 하는 것으로서, 전계 왜곡을 통해 액정 구동이 상이한 복수개의 영역이 형성되어 멀티도메인 구현이 가능하게 되는 것이다. In this case, although not shown, slits may be formed in the
또한, 도시하지는 않았지만, 상기 제1기판의 화소전극(170) 및 상기 제2기판의 공통전극(230) 위에는 배향막이 형성될 수 있다. Although not shown, an alignment layer may be formed on the
그 후, 도 5b와 같이, 상기 제2기판 상에 립 구조물용 물질(600)을 도포한다. Thereafter, as shown in FIG. 5B, the
상기 립 구조물용 물질(600)은 광개시제를 포함하고 있다. The
상기 광개시제는 전술한 제1실시예와 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 또한, 상기 립 구조물용 물질(600)의 도포도 스핀코팅법을 이용할 수도 있고, 스핀리스법을 이용할 수도 있다. Since the photoinitiator is the same as the first embodiment described above, a detailed description thereof will be omitted. In addition, the coating of the
도면에는, 립 구조물용 물질(600)이 상기 제2기판 상에 형성되는 모습을 도 시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고 상기 제1기판 상에 형성될 수도 있다. In the figure, the
그 후, 도 5c와 같이, 레이저 조사장치(400)를 이용하여 상기 제2기판 상의 립 구조물용 물질(600)의 소정 영역에 레이저를 조사한다. Thereafter, as shown in FIG. 5C, the laser is irradiated to a predetermined region of the
이와 같이 레이저를 조사하게 되면, 레이저가 조사된 영역의 립 구조물용 물질(600)내에 존재하는 광개시제에 의해 경화가 시작되고 그 영역의 립 구조물용 물질(600)이 경화된다. When the laser is irradiated as described above, curing is started by the photoinitiator present in the
여기서, 립 구조물은 화소영역에 형성되어야 멀티도메인 구현이 가능하다. 따라서, 상기 레이저 조사장치(400)를 이용한 레이저 조사는 상기 화소전극(170) 형성 영역에 대응되는 영역에서 수행하는 것이 바람직하다. In this case, the lip structure may be formed in the pixel area to implement the multi-domain. Therefore, the laser irradiation using the
또한, 립 구조물은 전술한 슬릿과 마찬가지로 전계왜곡을 통한 멀티도메인 구현을 가능하게 하는 것으로서, 슬릿과의 조합으로 다양하게 도메인을 분할할 수 있게 된다. 따라서, 립 구조물은 +, -, × 형상 등 다양한 형상으로 변경될 수 있으며, 그에 따라 립 구조물의 형상에 맞게 레이저 조사 영역을 결정하는 것이 바람직하다. In addition, the lip structure, as described above, enables multi-domain realization through electric field distortion, and thus, the lip structure may be divided into various domains in combination with the slit. Accordingly, the lip structure may be changed into various shapes such as +, −, × shapes, and accordingly, it is preferable to determine the laser irradiation area according to the shape of the lip structure.
그 외, 상기 레이저 조사방법, 조사되는 레이저의 파장범위 및 레이저의 종류는 전술한 제1실시예와 동일하다. In addition, the laser irradiation method, the wavelength range of the laser to be irradiated, and the type of laser are the same as in the first embodiment described above.
그 후, 도 5d와 같이, 상기 레이저가 조사되지 않은 영역의 립 구조물용 물질을 제거하여 립 구조물(600)을 완성한다. Thereafter, as shown in FIG. 5D, the
그 후, 도 5e와 같이, 상기 제1기판 및 제2기판을 합착하고 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 액정층(500)을 형성한다. Thereafter, as shown in FIG. 5E, the first substrate and the second substrate are bonded to each other, and the
상기 액정층(500)을 형성하는 단계는 전술한 제2실시예와 동일하다. The forming of the
제4실시예Fourth embodiment
본 발명은 또한 전술한 제1실시예에 따른 패턴 형성 방법을 이용하여 컬럼스페이서와 소위 VA(Vertical Alignment)모드의 립(Rib) 구조물을 동시에 형성하는 것도 가능하다. The present invention may also simultaneously form a column spacer and a rib structure having a so-called vertical alignment (VA) mode by using the pattern forming method according to the first embodiment.
즉, 도시하지는 않았지만, 본 발명은 제1기판 및 제2기판을 준비하는 단계; 상기 제1기판 및 제2기판 중 어느 한 기판 상에 컬럼스페이서 및 립 구조물을 동시에 형성하는 단계; 및 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 액정표시소자의 제조방법을 제공한다. That is, although not shown, the present invention includes the steps of preparing a first substrate and a second substrate; Simultaneously forming a column spacer and a lip structure on any one of the first substrate and the second substrate; And it provides a method for manufacturing a liquid crystal display device comprising the step of forming a liquid crystal layer between the first substrate and the second substrate.
이때, 상기 컬럼스페이서 및 립 구조물을 동시에 형성하는 단계는, 상기 어느 하나의 기판 상에 광개시제를 포함하여 이루어진 물질을 도포하는 단계; 레이저 조사장치를 이용하여 상기 기판 상의 소정의 영역에 레이저를 조사하여 레이저가 조사된 영역의 물질을 경화시키는 단계; 및 상기 레이저가 조사되지 않은 영역의 물질을 제거하여 컬럼스페이서 및 립 구조물을 형성하는 단계로 이루어진다. At this time, the step of simultaneously forming the column spacer and the rib structure, the step of applying a material comprising a photoinitiator on any one substrate; Irradiating a laser onto a predetermined area on the substrate by using a laser irradiation device to cure a material of the area irradiated with the laser; And removing the material of the region not irradiated with the laser to form the column spacer and the lip structure.
여기서, 상기 컬럼스페이서 및 립 구조물은 전술한 제2실시예 및 제3실시예에서 알 수 있듯이, 형성되는 위치가 서로 중복되지 않으므로, 한 종류의 광개시제와 한 종류의 레이저를 조사하여 형성하는 것도 가능하다. Here, the column spacer and the lip structure, as can be seen in the above-described second and third embodiments, since the positions formed do not overlap each other, it is also possible to form by irradiating one type of photoinitiator and one type of laser. Do.
다만, 보다 정확한 공정관리를 위해서는 두 종류의 광개시제와 두 종류의 레이저를 조사하여 형성할 수도 있다. 즉, 상기 광개시제로서 광개시가 일어나는 레이저의 파장범위가 서로 상이한 두 종류의 광개시제를 이용하고, 상기 레이저 조사 를 컬럼스페이서 형성영역과 립 구조물 형성영역에 서로 다른 파장의 레이저를 조사하는 것도 가능하다. However, for more accurate process control, it may be formed by irradiating two kinds of photoinitiators and two kinds of lasers. That is, as the photoinitiator, it is also possible to use two kinds of photoinitiators different from each other in the wavelength range of the laser in which the photoinitiation occurs, and to irradiate the laser irradiation with lasers having different wavelengths in the column spacer forming region and the lip structure forming region.
그 외의 구성요소에 대해서는 전술한 제2실시예 및 제3실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다. Other components are the same as the above-described second and third embodiments, and thus detailed descriptions thereof will be omitted.
이상 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 당업자에게 자명한 범위에서 변경실시될 수 있을 것이다. Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and may be modified within the scope apparent to those skilled in the art.
상기 구성에 의한 본 발명은 본 발명은 광개시제를 포함하는 패턴형성용 물질을 도포한 후 레이저를 조사하여 레이저가 조사된 영역의 패턴형성용 물질을 경화시켜 소정 패턴을 형성한 것으로서, 종래 포토리소그래피공정에 비하여 공정이 간단하고 마스크 장비가 필요하지 않는 등 생산성이 향상된다. The present invention according to the above configuration is to apply a pattern forming material containing a photoinitiator and then irradiate a laser to cure the pattern forming material in the laser irradiated area to form a predetermined pattern, conventional photolithography process Compared to the above, productivity is improved, such as a simple process and no mask equipment.
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