KR19980023047A

KR19980023047A - Spacer Spray Method for Ferroelectric Liquid Crystal Display

Info

Publication number: KR19980023047A
Application number: KR1019960042456A
Authority: KR
Inventors: 문석준
Original assignee: 엄길용; 오리온전기 주식회사
Priority date: 1996-09-25
Filing date: 1996-09-25
Publication date: 1998-07-06

Abstract

본 발명은 강유전성 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로서, 셀갭이 3㎛ 이하로 매우 작은 FLCD의 제조 단계에서 셀갭 유지를 위하여 구형 또는 원통형의 스페이서를 살포하는 공정시 마스크를 사용하여 블랙 매트릭스 부분에만 살포되도록 하였으므로, 하부 구조의 단차에 의한 셀갭의 불균형이나 스페이서에 의한 화소 부분에서의 배향 불량에 의한 지그재그 불량등과 같은 불량 발생을 방지하여 공정수율 및 소자 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a method of manufacturing a ferroelectric liquid crystal display device, wherein the cell gap is sprayed only on the black matrix portion using a mask during the process of spraying spherical or cylindrical spacers to maintain the cell gap in the manufacturing process of the FLCD having a very small cell gap of 3 μm or less. Since it is possible to prevent the occurrence of defects such as unbalance of the cell gap due to the step difference of the lower structure or zigzag defect due to the orientation defect in the pixel portion by the spacer, the process yield and the reliability of device operation can be improved.

Description

Spacer Spray Method for Ferroelectric Liquid Crystal Display

본 발명은 강유전성 액정표시장치(Ferroelectric Liquid Crystal Display ; 이하 FLCD라 칭함)의 스페이서 살포 방법에 관한 것으로서, 특히 액정의 반응 속도가 빠른 강유전성 액정(Ferroelectric Liquid Crystal ; 이하 FLC라 칭함)을 사용하는 작은 셀갭을 갖는 FLCD에서 셀갭 유지를 위하여 살포되는 스페이서를 마스크를 사용하여 블랙 매트릭스 부분에만 살포되도록 하여 스페이서에 의한 화소 부분에서의 화질 저하나 불량 발생을 방지하고, 셀갭을 균일하게 유지하여 공정수율 및 소자 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 FLCD의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of spattering spacers of a ferroelectric liquid crystal display (FLCD), and particularly, a small cell gap using a ferroelectric liquid crystal (FLC) having a fast reaction rate. In the FLCD with a spacer, the spacer sprayed to maintain the cell gap is sprayed only on the black matrix portion by using a mask to prevent deterioration of image quality or occurrence of defects in the pixel portion caused by the spacer, and to maintain the cell gap uniformly, thereby increasing process yield and device operation. It relates to a manufacturing method of the FLCD that can improve the reliability of the.

평판표시장치(flat panel display)의 일종인 LCD는 액체의 유동성과 결정의 광학적 성질을 겸비하는 액정에 전계를 가하여 광학적 이방성을 변화시키는 장치로서, 종래 음극선관(Cathode Ray Tube)에 비해 소비전력이 낮고, 부피가 작으며, 대형화 및 고정세화가 가능하여 널리 사용되고 있다.LCD, which is a kind of flat panel display, is a device that changes the optical anisotropy by applying an electric field to a liquid crystal that combines liquidity and optical properties of crystal. Its low volume, small size, large size and high definition make it widely used.

종래 LCD에 관하여 살펴보면 다음과 같다.Looking at the conventional LCD as follows.

먼저, 투명 상·하측기판 상에 투명전극 패턴들을 형성하고, 상기 구조의 상·하측기판 상에 액정을 일정한 방향으로 배향시키기 위한 폴리이미드 재질의 배향막을 도포하고, 러빙하여 방향성을 갖도록 한다.First, transparent electrode patterns are formed on the transparent upper and lower substrates, and an alignment layer made of a polyimide material for aligning liquid crystals in a predetermined direction is coated on the upper and lower substrates of the above structure, and rubbed to have orientation.

그다음 상기 상측 또는 하측기판 상에 실패턴을 형성하여 두 기판을 접합하고, 상기 상·하측기판 사이의 셀갭에 액정을 채워 밀봉한 후, 상기 상·하측기판에 각각 위상차판 및 편광판을 부착하여 LCD를 완성한다.Then, a failure turn is formed on the upper or lower substrate to bond the two substrates, and the liquid crystal is filled in the cell gap between the upper and lower substrates, and then the phase difference plate and the polarizing plate are attached to the upper and lower substrates, respectively. To complete.

이러한 LCD는 사용되는 액정의 종류에 따라 티.엔(Twisted Nematic), 에스.티.엔(Super Twisted Nematic) 액정, 강유전성 액정(Ferroelectric Liquid Crystal ; 이하 FLC라 칭함) 및 콜레스테릭 액정 등으로 구분된다.Such LCDs are classified into Twisted Nematic, Super Twisted Nematic liquid crystal, Ferroelectric Liquid Crystal (hereinafter referred to as FLC), and cholesteric liquid crystal according to the type of liquid crystal used. do.

여기서 상기 FLC는 액정 분자가 영구쌍극자를 갖고 있어 자발 분극(spontaneous polarization)이 존재하는 액정으로서, 스메틱 C^*액정이라고 하는데, 액정 분자들의 반응속도가 1msec 이하로 매우 빠르고, 박막 트랜지스터 LCD에 비해 제조가 간단하여 주목받고 있다. 그러나 이러한 FLCD의 3㎛ 이하의 셀갭을 갖고 있어 셀 갭의 균일성 유지가 소자의 신뢰성이나 화질에 중요한 관건이 된다.Here, the FLC is a liquid crystal in which spontaneous polarization exists because the liquid crystal molecules have permanent dipoles, and are called smetic C ^* liquid crystals. The reaction rate of the liquid crystal molecules is less than 1 msec. Is attracting attention because of its simplicity. However, since the FLCD has a cell gap of 3 μm or less, maintaining uniformity of the cell gap is an important factor for reliability and image quality of the device.

도 1은 종래 기술에 따른 기술에 따른 FLCD의 스페이서 살포 공정을 설명하기 위한 개략도이다.1 is a schematic view for explaining a spacer spreading process of the FLCD according to the prior art.

먼저, 상측 또는 하측기판(10)에 투명전극 패턴과 배향막 등을 형성하고, 상기의 기판(10)을 스페이서 살포용 챔버(20)의 스테이지(22)에 탑재한 후, 상기 챔버(20) 상측에 설치되어 있는 노즐에서 구형이나 원기둥 형상의 탄성 재질, 예를들어 플라스틱이나 고무 등으로된 스페이서(12)를 상기 기판(10)의 전면에 살포한다. 이때 상기 스페이서(12)가 일정한 분포율을 갖도록 조절한다.First, a transparent electrode pattern, an alignment layer, or the like is formed on the upper or lower substrate 10, and the substrate 10 is mounted on the stage 22 of the spacer spraying chamber 20, and then the upper side of the chamber 20. A spacer 12 made of a spherical or cylindrical elastic material, for example, plastic or rubber, is sprayed on the entire surface of the substrate 10 by a nozzle provided in the nozzle. At this time, the spacer 12 is adjusted to have a constant distribution ratio.

그다음 다른 기판과 실패턴으로 접합시키고, FLC를 주입 밀봉한다.It then bonds to the other substrate in a failed turn and the injection seal is sealed with the FLC.

상기와 같은 종래 기술에 따른 FLCD의 제조방법은 FLCD의 전면에 셀갭 유지를 위한 스페이서를 살포하므로 화소 부분과 블랙 매트릭스 부분간의 단차로 인하여 셀갭이 달라져 화질이 불량하거나, 스페이서에 의해 화소 부분에서의 액정의 배향성이 떨어져 공정수율 및 소자 동작의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.Since the FLCD manufacturing method according to the prior art as described above spreads the spacer for maintaining the cell gap on the front of the FLCD, the cell gap is changed due to the step difference between the pixel portion and the black matrix portion, so that the image quality is poor, or the liquid crystal in the pixel portion due to the spacer. There is a problem that the orientation is poor, the process yield and the reliability of device operation is inferior.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 FLCD의 스페이서 살포시 마스크를 사용하여 블랙 매트릭스 부분에만 스페이서가 살포되도록 하여 스페이서에 의한 화서 부분의 불량이나 셀갭 불균일을 방지하여 공정수율 및 소자 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 FLCD의 스페이서 살포 방법을 제공함에 있다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to use a mask when spraying the spacer of the FLCD so that the spacer is sprayed only on the black matrix portion to prevent defects or inferior cell gap by the spacer process process yield And it provides a spacer spreading method of the FLCD that can improve the reliability of device operation.

도 1은 종래 기술에 따른 강유전성 액정표시장치의 스페이서 살포 공정을 설명하기 위한 개략도.1 is a schematic view for explaining a spacer spraying process of a ferroelectric liquid crystal display device according to the prior art.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 강유전성 액정표시장치의 실패턴 경화 공정을 설명하기 위한 개략도.2 is a schematic diagram for explaining a fail-turn hardening process of a ferroelectric liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 강유전성 액정표시장치의 스페이서 살포에 사용되는 마스크의 사시도.3 is a perspective view of a mask used for spraying the spacer of the ferroelectric liquid crystal display according to the present invention.

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

10 : FLCD, 12 : 스페이서, 20 : 스페이서 살포용 챔버, 22 : 스테이지, 24 : 노즐, 26 : 마스크, 28 : 노출영역10: FLCD, 12: spacer, 20: spacer spraying chamber, 22: stage, 24: nozzle, 26: mask, 28: exposed area

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 FLCD의 스페이서 살포 방법의 특징은, 투명전극 패턴과 배향막이 형성되어 있는 상측 또는 하측기판 상에 상기 FLCD의 블랙 매트릭스 부분과 대응되는 부분을 노출시키는 마스크를 설치하는 공정과, 상기 마스크의 상측에서 스페이서를 살포하여 블랙 매트릭스의 상측에만 살포시키는 공정을 구비함에 있다.A feature of the spacer spreading method of the FLCD according to the present invention for achieving the above object is a mask for exposing a portion corresponding to the black matrix portion of the FLCD on the upper or lower substrate on which the transparent electrode pattern and the alignment layer are formed. And a step of spreading the spacer on the upper side of the mask and spreading only on the upper side of the black matrix.

이하, 본 발명에 따른 FLCD의 스페이서 살포방법에 관하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a spacer spreading method of an FLCD according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 FLCD의 스페이서 살포 공정을 설명하기 위한 개략도로서, 스트라이프 형 블랙 매트릭스를 갖는 FLCD에서 스트라이프 형의 마스크를 사용하는 경우의 예이다.2 is a schematic view for explaining a spacer spreading process of an FLCD according to an embodiment of the present invention, which is an example of using a striped mask in an FLCD having a striped black matrix.

먼저, 통상의 투명 재질, 예를 들어 석영이나 유리 또는 플라스틱 등으로된 상측 또는 하측기판(10) 상에 칼라필러와 ITO나 SnO₂로된 투명 투명전극 패턴(도시되지 않음)들과 배향막 등을 순차적으로 형성한 후, 상기의 기판(10)을 스페이서 살포용 챔버(20)의 스테이지(22)상에 탑재한다. 이때 상기 기판(10)의 상측에는 살포용 마스크(26)를 설치되어 있으며, 상기 기판(10)에는 화소의 사이에 블랙 매트릭스(B/M)가 스트라이프 형상으로 형성되어 있으며, 상기 마스크(26)는 상기 블랙 매트릭스와 대응되는 부분이 제거되어 노출영역(28)이 형성되어 있어 블랙 매트릭스 부분을 노출시키며, 금속이나 플라스틱 등의 재질로 형성되어 있다.First, a color filler, transparent transparent electrode patterns (not shown) made of ITO or SnO ₂ , an alignment layer, and the like are placed on an upper or lower substrate 10 made of a common transparent material, for example, quartz, glass, or plastic. After sequentially forming, the substrate 10 is mounted on the stage 22 of the spacer spraying chamber 20. In this case, a spraying mask 26 is provided on the substrate 10, and a black matrix B / M is formed in a stripe shape between the pixels on the substrate 10, and the mask 26 is provided. The portion corresponding to the black matrix is removed to form the exposed area 28 to expose the black matrix portion, and is formed of a material such as metal or plastic.

그다음 상기 챔버(20)의 상측에 설치되어 있는 노즐(24)을 통하여 스페이서(12)들을 살포하면, 상기 마스크(26)에 의해 기판(10)의 블랙 매트릭스 부분에만 스페이서(12)가 부착된다.Then, when the spacers 12 are sprayed through the nozzles 24 provided above the chamber 20, the spacers 12 are attached only to the black matrix portion of the substrate 10 by the mask 26.

그후, 상기 기판(10)상에 실패턴(도시되지 않음)을 형성하고, 다른 기판과 접합한 후, 액정을 주입하고 밀봉한다.Thereafter, a fail turn (not shown) is formed on the substrate 10, and after bonding with another substrate, the liquid crystal is injected and sealed.

이때 상기 스페이서(12)가 블랙 매트릭스 부분에만 부착되어지므로 화소 부분에서의스페이서(12)에 의한 배향 불량은 일어나지 않으며, 화소와 블랙 매트릭스 부분간의 단차에 셀갭 불균일도 일어나지 않는다.At this time, since the spacer 12 is attached only to the black matrix portion, no alignment defect due to the spacer 12 in the pixel portion occurs, and no cell gap unevenness occurs in the step between the pixel and the black matrix portion.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 FLCD의 스페이서 살포 방법은 셀갭이 3㎛ 이하로 매우 작은 FLCD의 제조 단계에서 셀갭 유지를 위하여 구형 또는 원통형의 스페이서를 살포하는 공정시 마스크를 사용하여 블랙 매트릭스 부분에만 살포되도록 하였으므로, 하부 구조의 단차에 의한 셀갭의 불균형이나 스페이서에 의한 화소 부분에서의 불량에 의한 지그재그 불량 등과 같은 불량 발생을 방지하여 공정수율 및 소자 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.As described above, the spacer spreading method of the FLCD according to the present invention is a black matrix portion using a mask during the process of spraying a spherical or cylindrical spacer for maintaining the cell gap in the manufacturing step of the FLCD having a very small cell gap of 3 μm or less Since it is sprayed only on, it is possible to prevent defects such as unbalance of the cell gap due to the step difference of the lower structure or zigzag defect due to the defect in the pixel part due to the spacer, thereby improving process yield and reliability of device operation.

Claims

Installing a mask that exposes a portion corresponding to the black matrix portion of the FLCD on the upper or lower substrate on which the transparent electrode pattern and the alignment layer are formed; and spreading a spacer from the upper side of the mask only on the upper side of the black matrix portion A spacer spreading method of a ferroelectric liquid crystal display device having a step of spreading.

2. The black matrix of claim 1, wherein the black matrix is formed in a stripe shape.

Spacer spreading method of a ferroelectric liquid crystal display device.

The method of claim 1, wherein the exposed area of the mask has a stripe shape corresponding to the black matrix.

The method of claim 1, wherein the mask is made of metal or plastic.