KR20030018475A - Method for forming spacer of liquid crystal display - Google Patents

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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A method for forming a spacer of a liquid crystal display is provided to minimize a period of time required for measuring the thickness of a column spacer formed in a fine size to improve productivity. CONSTITUTION: A column spacer(16) is formed in a pixel array area(11A,11B,11C,11D) of a substrate(10) using photolithography and, simultaneously, a dummy spacer(17) is formed in a region surrounding the pixel array area. The dummy spacer and the column spacer has the same thickness. The dummy spacer has a rectangular shape. The column spacer and the dummy spacer are formed on an upper substrate of a liquid crystal display. The dummy spacer is formed at the portion in close proximity to upper and lower corners of the pixel array area.

Description

액정 표시장치의 스페이서 형성방법{METHOD FOR FORMING SPACER OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY}Spacer formation method of liquid crystal display device {METHOD FOR FORMING SPACER OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

본 발명은 액정 표시장치의 스페이서 형성방법에 관한 것으로, 특히 미세한 사이즈로 형성되는 컬럼 스페이서(column spacer)의 두께 측정에 소요되는 시간을 최소화하여 액정 표시장치의 생산성을 향상시키기에 적당하도록 한 액정 표시장치의 스페이서 형성방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a spacer of a liquid crystal display, and in particular, to minimize the time required to measure the thickness of a column spacer (column spacer) formed in a fine size, and to make it suitable for improving productivity of the liquid crystal display. A method of forming a spacer in an apparatus.

일반적으로, 액정 표시장치(liquid crystal display : LCD)는 하판과 상판이 대향하여 균일한 이격 갭을 갖도록 합착되며, 그 하판과 상판 사이의 이격 갭에 액정이 채워진다.In general, a liquid crystal display (LCD) is bonded so that the lower plate and the upper plate face each other with a uniform separation gap, and the liquid crystal is filled in the gap between the lower plate and the upper plate.

이때, 상기 하판은 단위 화소가 유리기판 상에 매트릭스(matrix) 형태로 배열되며, 그 단위 화소에는 박막 트랜지스터(thin film transistor : TFT)와 화소전극이 구비된다.In this case, in the lower plate, unit pixels are arranged in a matrix form on a glass substrate, and the unit pixels include a thin film transistor (TFT) and a pixel electrode.

또한, 상기 상판은 별도의 유리기판 상에 공통전극, RGB 컬러필터(color filter) 및 블랙 매트릭스(black matrix)가 패터닝된다.In addition, the upper plate is patterned on a separate glass substrate with a common electrode, an RGB color filter, and a black matrix.

상기한 바와같은 액정 표시장치는 하판에 형성된 화소전극과 상판에 형성된 공통전극 사이에 전계를 인가하여 단위 화소별로 액정의 배열을 변화시킴으로써, 빛을 통과시키거나 차단시켜 문자나 화상으로 이루어진 영상을 표현하게 된다.As described above, the liquid crystal display device applies an electric field between the pixel electrode formed on the lower plate and the common electrode formed on the upper plate to change the arrangement of liquid crystals for each unit pixel, thereby passing or blocking light to express an image composed of characters or images. Done.

이하, 액정 표시장치의 제작과정을 간단히 설명한다.Hereinafter, the manufacturing process of the liquid crystal display device will be briefly described.

먼저, 하판의 유리기판 상에 박막 트랜지스터, 화소전극 및 커패시터가 구비된 단위 화소를 매트릭스 형태로 형성한다.First, a unit pixel including a thin film transistor, a pixel electrode, and a capacitor is formed in a matrix on a lower glass substrate.

그리고, 상판의 유리기판 상에 공통전극, 컬러필터 및 블랙 매트릭스를 패터닝한다.The common electrode, the color filter, and the black matrix are patterned on the glass substrate of the upper plate.

그리고, 상기 하판과 상판에 각각 배향막을 형성한 다음 러빙(rubbing)을 실시한다. 이때, 러빙은 천을 이용하여 균일한 압력과 속도로 배향막 표면과 마찰시킴으로써, 배향막 표면의 고분자 사슬이 일정한 방향으로 정렬되도록 하여 액정의 초기 배향방향을 결정하는 공정을 말한다.Then, an alignment layer is formed on the lower plate and the upper plate, and then rubbing is performed. At this time, rubbing refers to a process of determining the initial alignment direction of the liquid crystal by rubbing the surface of the alignment film at a uniform pressure and speed using a cloth so that the polymer chains on the surface of the alignment film are aligned in a predetermined direction.

그리고, 상기 상판 상에 실 패턴(seal pattern)을 인쇄한다. 이때, 실 패턴은 액정을 주입하기 위한 갭을 마련하고, 주입된 액정의 누설을 방지하는 2가지 기능을 한다.Then, a seal pattern is printed on the top plate. In this case, the seal pattern serves to provide a gap for injecting the liquid crystal and to prevent leakage of the injected liquid crystal.

그리고, 상기 하판 상에 스페이서(spacer)를 산포한다.Then, a spacer is distributed on the lower plate.

그리고, 상기 상판과 하판을 합착한다. 이때, 상판과 하판의 합착을 위한 정렬은 상판과 하판의 설계과정에서 주어진 마진(margin)에 의해 결정되는데 통상 수 ㎛ 정도의 정밀도가 요구되며, 이 마진을 벗어날 경우에는 빛이 새어 나오게 되어 액정 표시장치의 원하는 화질 특성을 기대할 수 없게 된다.Then, the upper plate and the lower plate are bonded together. At this time, the alignment of the upper plate and the lower plate is determined by the margin given during the design process of the upper plate and the lower plate, and a precision of several μm is usually required, and when the margin is out of the margin, light is leaked out. The desired image quality characteristics of the device cannot be expected.

그리고, 상기 합착된 상판과 하판을 단위 패널로 절단한다. 이때, 액정 표시장치는 대면적의 유리기판에 다수개의 액정 패널을 동시에 형성하여 수율 향상을 도모하고 있으므로, 단위 패널로 절단하는 공정을 거치게 된다.The bonded upper and lower plates are cut into unit panels. In this case, since the liquid crystal display device improves yield by simultaneously forming a plurality of liquid crystal panels on a large area glass substrate, the liquid crystal display device is cut into a unit panel.

통상, 상기 단위 패널의 절단은 유리기판에 비해 경도가 높은 다이아몬드 재질의 펜으로 기판 표면에 절단선을 형성하는 스크라이브(scribe) 공정과, 기계적힘을 가해 절단하는 브레이크(break) 공정으로 이루어진다.In general, the cutting of the unit panel includes a scribe process of forming a cutting line on the surface of the substrate with a diamond pen having a hardness higher than that of a glass substrate, and a break process of applying a mechanical force to cut the unit panel.

그리고, 상기 절단된 단위 패널에 액정을 주입하고, 그 주입구를 밀봉한다.Then, liquid crystal is injected into the cut unit panel, and the injection hole is sealed.

일반적으로, 초기 액정 표시장치의 제조과정에서는 다수개의 액정 패널에 액정을 주입한 다음 단위 패널로 절단하였으나, 단위 패널의 크기가 증가함에 따라 단위 패널로 절단한 다음 액정을 주입하는 방식이 사용되고 있다.In general, in the manufacturing process of the initial liquid crystal display device, liquid crystals are injected into a plurality of liquid crystal panels and then cut into a unit panel. However, as the size of the unit panel increases, a method of cutting a unit panel and then injecting liquid crystals is used.

상기 단위 패널은 수백 ㎠ 면적에 수 ㎛의 갭을 갖기 때문에 효과적으로 액정을 주입하기 위해서, 단위 패널 내외의 압력차를 이용한 진공 주입법이 가장 일반적으로 사용된다.Since the unit panel has a gap of several μm in an area of several hundred cm 2, a vacuum injection method using a pressure difference between inside and outside of the unit panel is most commonly used to effectively inject liquid crystal.

상기한 바와같은 액정 표시장치의 제작과정 중에 스페이서 산포에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.A detailed description of the spacer dispersion during the manufacturing process of the liquid crystal display device described above is as follows.

상기 스페이서는 상판과 하판의 이격-갭을 정밀하고, 균일하게 유지하기 위해 사용되며, 하판 상에 3∼4㎛ 정도의 지름을 갖는 폴리 스티렌(poly styrene) 입자를 균일한 밀도로 산포시킨다.The spacer is used to precisely and uniformly maintain the gap-gap between the upper and lower plates, and distributes polystyrene particles having a diameter of about 3 to 4 μm on the lower plate with uniform density.

그러나, 상기한 바와같은 산포 방식에 의해 형성되는 스페이서는 3∼4㎛ 정도의 직경을 갖는 재료가 많이 보편화되어 있어, 높은 셀-갭을 갖는 액정 표시장치에 적용할 수 있으나, 2㎛ 정도의 직경을 갖는 재료 개발이 매우 어려움에 따라 낮은 셀-갭을 갖는 액정 표시장치의 제작이 어려운 문제점이 있다.However, the spacer formed by the above-described dispersion method has a large number of materials having a diameter of about 3 to 4 μm, and thus can be applied to a liquid crystal display having a high cell-gap, but having a diameter of about 2 μm. According to the difficulty of developing a material having a high molecular weight, it is difficult to manufacture a liquid crystal display device having a low cell gap.

또한, 상기 스페이서 입자는 유리 기판 상에 무작위로 산포되기 때문에, 유효 화소부 내에 스페이서가 존재하는 경우가 발생하여 스페이서가 비치거나, 입사광의 산란을 야기시켜 액정 표시장치의 화질이 저하되는 문제점이 있으며, 특히 대면적의 액정 표시장치에서는 산포된 스페이서들의 군데군데 뭉쳐지는 현상으로 인해, 은하수 얼룩과 같은 화질불량을 발생시키는 요인이 되고 있다.In addition, since the spacer particles are randomly scattered on the glass substrate, a spacer may be present in the effective pixel portion, causing the spacer to shine or scattering incident light, thereby degrading the image quality of the liquid crystal display. In particular, in a large-area liquid crystal display device, due to the aggregation of scattered spacers in various places, image quality defects such as the Milky Way stain are generated.

상기한 바와같은 문제점들을 고려하여 포토리소그래피(photolithography)를 통해 패턴화된 스페이서(patterned spacer)를 형성시키는 방법이 제안되었다. 이 방법은 포토레지스트막을 기판에 도포하고, 소정의 마스크(mask)를 통하여 자외선을 조사한 다음 현상하여 도트(dot)나 스트라이프(stripe) 형태의 컬럼 스페이서를 유효 화소부 이외의 부분에 선택적으로 형성시킬 수 있는 방법으로, 상판과 하판의 이격-갭을 포토레지스트막의 두께로 조절할 수 있기 때문에 조절이 용이하고, 정밀도가 높은 특징이 있다.In view of the problems described above, a method of forming a patterned spacer through photolithography has been proposed. In this method, a photoresist film is applied to a substrate, ultraviolet rays are irradiated through a predetermined mask, and then developed to selectively form dot or stripe column spacers in portions other than the effective pixel portion. In this way, since the gap-gap between the upper and lower plates can be adjusted by the thickness of the photoresist film, it is easy to control and has high precision.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 액정 표시장치의 상판 형성과정 및 그 액정 표시장치의 상판에 컬럼 스페이서를 형성하는 과정을 상세히 설명한다.Hereinafter, a process of forming a top plate of a liquid crystal display and a process of forming a column spacer on the top of the liquid crystal display will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도1에는 액정 표시장치의 상판에 대한 평면도가 도시되어 있다.First, FIG. 1 is a plan view of an upper plate of a liquid crystal display.

상기 도1을 참조하면, 액정 표시장치의 상판은 유리 기판(도면상에 도시되지 않음) 상에 메트릭스 형태로 이격 패터닝된 R,G,B 컬러필터(3)와, 상기 R,G,B 컬러필터(3)가 형성되지 않은 유리기판 상면에 도포된 블랙 메트릭스(2)로 이루어진다.Referring to FIG. 1, an upper plate of a liquid crystal display includes R, G, and B color filters 3 patterned in a matrix form on a glass substrate (not shown), and the R, G, and B colors. It consists of the black matrix 2 applied to the upper surface of the glass substrate on which the filter 3 is not formed.

이때, 도면상에 도시되지는 않았지만, 상기 R,G,B 컬러필터(3)와 블랙 메트릭스(2)를 포함한 상판의 상부전면에는 평탄화막과 공통전극이 적층 형성되며, 상기 R 컬러필터(3)와 인접한 공통전극의 상면에 컬럼 스페이서(6)가 형성되어, 공통전극이 일정한 이격 갭을 유지하면서 박막 트랜지스터 및 화소전극이 형성된 하판과 마주보도록 합착된다.Although not shown in the drawings, a planarization film and a common electrode are stacked on the upper surface of the upper plate including the R, G, and B color filters 3 and the black matrix 2, and the R color filter 3 The column spacer 6 is formed on the upper surface of the common electrode adjacent to the (), and the common electrode is bonded to face the lower plate on which the thin film transistor and the pixel electrode are formed while maintaining a constant gap.

그리고, 도2는 상기 도1의 A-A'선을 따라 절단한 단면도로서, 이에 도시한 바와같이 액정 표시장치의 상판은 유리 기판(1) 상에 일정한 간격으로 이격 도포된 블랙 메트릭스(2)와, 상기 블랙 메트릭스(2)가 이격된 유리 기판(1)의 상부로부터 그 블랙 메트릭스(2) 상부의 소정 영역까지 확장되어 서로 이격 형성되는 R,G,B 컬러필터(3)와, 상기 R,G,B 컬러필터(3) 및 블랙 메트릭스(2)의 상부전면에 형성된 평탄화막(4)과, 상기 평탄화막(4)의 상부에 형성된 공통전극(5)과, 상기 R 컬러필터(3)와 인접한 공통전극(5)의 상면에 형성된 컬럼 스페이서(6)로 구성되며, 그 공통전극(5)이 컬럼 스페이서(6)에 의해 일정한 이격 갭을 유지하면서 박막 트랜지스터 및 화소전극이 형성된 하판과 마주보도록 합착된다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1, and as shown therein, the upper panel of the liquid crystal display device has black matrixes 2 spaced apart from each other on the glass substrate 1 at regular intervals. R, G, and B color filters 3 extending from an upper portion of the glass substrate 1 spaced apart from the black matrix 2 to a predetermined region on the upper portion of the black matrix 2 and spaced apart from each other; And a planarization film 4 formed on the front surfaces of the G and B color filters 3 and the black matrix 2, a common electrode 5 formed on the planarization film 4, and the R color filter 3. And a column spacer 6 formed on an upper surface of the common electrode 5 adjacent thereto, and the common electrode 5 is formed by the column spacer 6 while maintaining a constant gap between the lower plate and the thin film transistor and the pixel electrode. To face each other.

상기 도1 및 도2에서 도시한 컬럼 스페이서(6)는 매 R 컬러필터(3)와 인접한 영역에 형성되어 상판과 하판의 합착시에 일정한 이격 갭이 유지되도록 하며, 공정 진행자의 의도에 따라 매 G 컬러필터(3) 또는 매 B 컬러필터(3)와 인접한 영역에 선택적으로 형성하여도 무방하다.The column spacer 6 shown in FIGS. 1 and 2 is formed in an area adjacent to each of the R color filters 3 to maintain a constant separation gap when the upper plate and the lower plate are bonded to each other. It may be selectively formed in an area adjacent to the G color filter 3 or every B color filter 3.

이와같은 컬럼 스페이서(6)는 공통전극(5) 상부에 포토레지스트막을 도포하고, 약 13×13㎛의 홀이 일정하게 이격 형성된 마스크를 통해 포토레지스트막에 자외선을 조사한 다음 그 포토레지스트막을 현상하여 형성하는데, 실제 컬럼 스페이서(6)는 20×20㎛ 정도의 사이즈를 갖는 도트 형태로 형성된다.The column spacer 6 applies a photoresist film on the common electrode 5, irradiates ultraviolet rays to the photoresist film through a mask in which holes of about 13 × 13 μm are regularly spaced, and then develops the photoresist film. In this case, the actual column spacer 6 is formed in the form of a dot having a size of about 20 × 20 μm.

상기한 바와같이 컬럼 스페이서(6)가 형성된 이후에는 두께검사를 통해 기판 전체면에서 컬럼 스페이서(6)의 두께가 균일한지를 검사하는데, 이때 두께 검사는 텐코(Tencor) 장비, AFM 장비 또는 SEM 장비를 통해 이루어진다.As described above, after the column spacer 6 is formed, the thickness inspection is performed to check whether the thickness of the column spacer 6 is uniform on the entire surface of the substrate. In this case, the thickness inspection is performed by Tencor equipment, AFM equipment, or SEM equipment. Is done through.

상기 AFM 장비의 경우에는 숙련된 운용자라 하더라도 개별 컬럼 스페이서(6)의 두께 측정에 약 10분 이상이 소요되고, 상기 SEM 장비의 경우에는 샘플의 스크랩(scrap)이 요구되며, 측정시간에 비해 분석시간이 오래 걸리는 문제가 있다.In the case of the AFM equipment, even an experienced operator takes about 10 minutes or more to measure the thickness of the individual column spacer 6, and in the case of the SEM equipment, a scrap of a sample is required, and compared to the measurement time. There is a problem that takes a long time.

따라서, 상기 AFM 장비나 SEM 장비에 비해 측정 시간이 매우 짧은 텐코 장비가 보편적으로 사용되고 있으며, 텐코 장비는 구비된 탐침이 컬럼 스페이서(6) 상으로 지나가도록 하여 기판과 컬럼 스페이서(6)의 단차를 측정하는 방법이다.Therefore, tenco equipment having a very short measurement time is generally used as compared to the AFM equipment and the SEM equipment, and the tenco equipment allows the provided probe to pass on the column spacer 6 to reduce the step between the substrate and the column spacer 6. How to measure.

이때, 컬럼 스페이서(6)의 사이즈가 20×20㎛ 정도로 미세하기 때문에 측정이 어렵고, 측정에 소요되는 시간도 길어져, 전체적으로 액정 표시장치의 생산성을 저하시키는 요인이 되고 있다. 또한, 도3의 상기 컬럼 스페이서(6)를 확대한 예시도에 도시한 바와같이 20×20㎛ 정도의 사이즈를 갖는 도트 형태인 컬럼 스페이서(6)는 그 중심부로부터 가장자리로 갈수록 두께가 얇아지는 경사진 형태로 형성되므로, 텐코 장비의 탐침이 컬럼 스페이서(6)의 중심부가 아닌 가장자리를 지나가게 되면, 두께 측정에 있어 오차가 발생할 수 있다.At this time, since the size of the column spacer 6 is as small as 20 x 20 占 퐉, measurement is difficult and the time required for measurement is long, which is a factor that lowers the productivity of the liquid crystal display as a whole. In addition, as shown in an enlarged view of the column spacer 6 of FIG. 3, the column spacer 6 having a dot shape having a size of about 20 × 20 μm is thinner from the center to the edge thereof. Since it is formed in the form of a picture, if the probe of the Tenko equipment passes through the edge of the column spacer 6, not the center, an error may occur in the thickness measurement.

따라서, 본 발명은 상기한 바와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 본 발명의 목적은 미세한 사이즈로 형성되는 컬럼 스페이서의 두께 측정에 소요되는 시간을 최소화하여 생산성을 향상시킬 수 있는 액정 표시장치의 스페이서 형성방법을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to minimize the time required to measure the thickness of the column spacer formed in a fine size to improve the productivity of the liquid crystal display A method of forming a spacer in an apparatus is provided.

도1은 일반적인 액정 표시장치의 상판에 대한 평면도.1 is a plan view of a top plate of a general liquid crystal display.

도2는 도1의 A-A'선을 따라 절단한 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1; FIG.

도3은 도1에 있어서, 컬럼 스페이서를 확대한 예시도.3 is an enlarged view of a column spacer in FIG. 1;

도4는 본 발명의 일 실시예에 따라 액정 표시장치의 상판에 형성된 패턴화된 더미 스페이서를 보인 평면도.Figure 4 is a plan view showing a patterned dummy spacer formed on the top plate of the liquid crystal display according to an embodiment of the present invention.

도5는 도4의 B-B'선을 따라 절단한 단면도.FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 4. FIG.

도6은 도4에 있어서, 패턴화된 더미 스페이서를 확대한 예시도.FIG. 6 is an enlarged view of a patterned dummy spacer in FIG. 4; FIG.

도7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 액정 표시장치의 상판에 형성된 패턴화된 더미 스페이서를 보인 평면도.7 is a plan view showing a patterned dummy spacer formed on a top plate of a liquid crystal display according to another embodiment of the present invention.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of drawings **

10:유리 기판11A∼11D:화소 어레이 영역10: glass substrate 11A to 11D: pixel array region

12:블랙 메트릭스13:R,G,B 컬러필터12: black matrix 13: R, G, B color filter

14:평탄화막15:공통전극14 flattening film 15 common electrode

16:컬럼 스페이서17:패턴화된 더미 스페이서16: Column spacer 17: Patterned dummy spacer

상기한 바와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 액정 표시장치의 스페이서형성방법은 포토리소그래피를 이용하여 기판의 화소 어레이 영역 내에 컬럼 스페이서를 형성함과 동시에 상기 기판의 화소 어레이 영역 외곽에 컬럼 스페이서와 동일한 두께의 패턴화된 더미(dummy) 스페이서를 형성하는 것을 특징으로 한다.The spacer forming method of the liquid crystal display device to achieve the object of the present invention as described above is to form a column spacer in the pixel array region of the substrate using photolithography and at the same time as the column spacer outside the pixel array region of the substrate And forming a patterned dummy spacer of thickness.

이때, 상기 패턴화된 더미 스페이서는 가로×세로 = 20×1000㎛ 내외의 직사각 평면을 갖도록 형성하는 것을 특징으로 한다.At this time, the patterned dummy spacer is characterized in that it is formed to have a rectangular plane of about horizontal × vertical = 20 × 1000㎛.

그리고, 상기 기판은 액정 표시장치의 상판인 것을 특징으로 한다.The substrate may be a top plate of the liquid crystal display.

상기한 바와같은 본 발명에 의한 액정 표시장치의 스페이서 형성방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The spacer forming method of the liquid crystal display according to the present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도4는 본 발명의 일 실시예에 따라 액정 표시장치의 상판에 형성된 패턴화된 더미 스페이서를 보인 평면도로서, 이에 도시한 바와같이 액정 표시장치의 상판은 수율 향상을 도모하기 위하여 대면적의 유리기판(10) 상에 다수개의 화소 어레이 영역(11A∼11D)이 동시에 형성된 이후에 단위 패널로 절단한다.First, FIG. 4 is a plan view showing a patterned dummy spacer formed on a top plate of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the top plate of the liquid crystal display may have a large area to improve yield. After the plurality of pixel array regions 11A to 11D are formed on the glass substrate 10 at the same time, they are cut into unit panels.

상기 다수의 화소 어레이 영역(11A∼11D) 내에는 메트릭스 형태로 이격 패터닝된 R,G,B 컬러필터(13)와, 상기 R,G,B 컬러필터(13)가 형성되지 않은 화소 어레이 영역(11A∼11D)에 도포된 블랙 메트릭스(12)가 각각 형성되며, 도면상에 도시되지는 않았지만, 상기 R,G,B 컬러필터(13)와 블랙 메트릭스(12)를 포함한 상판의 상부전면에는 평탄화막과 공통전극이 적층 형성된다.In the plurality of pixel array regions 11A to 11D, R, G, and B color filters 13 patterned in a matrix form, and pixel array regions in which the R, G, and B color filters 13 are not formed ( The black matrix 12 applied to each of 11A to 11D is formed, and although not shown in the drawing, the flat front surface of the upper plate including the R, G, and B color filters 13 and the black matrix 12 is flattened. A film and a common electrode are laminated.

또한, 상기 R 컬러필터(13)와 인접한 공통전극의 상면에 20×20㎛ 정도의 사이즈를 갖는 도트 형태의 컬럼 스페이서(16)가 형성되고, 상기 화소 어레이 영역(11A∼11D)의 양 측면 모서리 부분에 이격되어 가로×세로 = 20×1000㎛ 내외의 직사각 평면을 갖는 패턴화된 더미 스페이서(17)가 상기 컬럼 스페이서(16)와 동일한 두께로 형성되어, 공통전극이 일정한 이격 갭을 유지하면서 하판과 마주보도록 합착된다.In addition, a dot-shaped column spacer 16 having a size of about 20 × 20 μm is formed on an upper surface of the common electrode adjacent to the R color filter 13, and both side edges of the pixel array regions 11A to 11D are formed. A patterned dummy spacer 17 having a rectangular plane spaced apart from each other and having a rectangular plane of about horizontal × vertical = 20 × 1000 μm is formed to have the same thickness as that of the column spacer 16, so that the common electrode maintains a constant separation gap while having a lower plate. Are joined to face each other.

그리고, 도5는 상기 도4의 B-B'선을 따라 절단한 단면도로서, 이에 도시한 바와같이 액정 표시장치의 상판은 유리 기판(10) 상의 화소 어레이 영역 내에 일정한 간격으로 이격 도포된 블랙 메트릭스(12)와, 상기 블랙 메트릭스(12)가 이격된 유리 기판(10)의 상부로부터 그 블랙 메트릭스(12) 상부의 소정 영역까지 확장되어 서로 이격 형성되는 R,G,B 컬러필터(13)와, 상기 R,G,B 컬러필터(13) 및 블랙 메트릭스(12)의 상부전면에 적층 형성된 평탄화막(14) 및 공통전극(15)과, 상기 R 컬러필터와 인접한 공통전극(15)의 상면에 형성된 컬럼 스페이서(16)와, 상기 유리 기판(10) 상의 화소 어레이 영역 외곽에 가로×세로 = 20×1000㎛ 내외의 직사각 평면을 갖는 패턴화된 더미 스페이서(17)로 구성되며, 상기 공통전극(15)이 컬럼 스페이서(16) 및 패턴화된 더미 스페이서(17)에 의해 일정한 이격 갭을 유지하면서 하판과 마주보도록 합착된다.5 is a cross-sectional view taken along the line B-B 'of FIG. 4, and as shown in FIG. 5, the upper panel of the liquid crystal display is coated with a black matrix spaced apart at regular intervals in the pixel array region on the glass substrate 10. (12) and the R, G, B color filters 13 which are formed to be spaced apart from each other by extending from the upper portion of the glass substrate 10 where the black matrix 12 is spaced from the upper portion of the black matrix 12 to the predetermined region. And a planarization film 14 and a common electrode 15 stacked on the upper surfaces of the R, G, and B color filters 13 and the black matrix 12, and an upper surface of the common electrode 15 adjacent to the R color filter. And a patterned dummy spacer 17 having a rectangular plane having a width × length = 20 × 1000 μm around the pixel array region on the glass substrate 10, and the common electrode formed on the glass substrate 10. (15) by means of column spacers 16 and patterned dummy spacers 17 While maintaining the prescribed spacing gaps are attached to each other so as to face the lower plate.

이때, 상기 컬럼 스페이서(16)와 패턴화된 더미 스페이서(17)는 상기 공통전극(15) 상부에 포토레지스트막을 도포하고, 마스크를 이용하여 선택적으로 자외선을 조사한 다음 현상하는 포토리소그래피에 의해 동시에 형성할 수 있으므로, 패턴화된 더미 스페이서(17)를 형성하기 위한 별도의 추가공정이 요구되지 않는다.In this case, the column spacer 16 and the patterned dummy spacer 17 are simultaneously formed by photolithography by applying a photoresist film on the common electrode 15, selectively irradiating ultraviolet rays using a mask, and then developing. As such, no additional processing is required to form the patterned dummy spacers 17.

즉, 상기 유리 기판(10)의 화소 어레이 영역에 해당하는 마스크의 영역에는 약 13×13㎛의 홀을 일정하게 이격 형성하고, 아울러 유리 기판(10)의 화소 어레이영역 외곽에 해당하는 마스크의 영역에는 약 13×65㎛ 정도의 홀을 형성한다.In other words, a hole of approximately 13 × 13 μm is regularly spaced in the mask area corresponding to the pixel array area of the glass substrate 10, and the mask area corresponding to the outside of the pixel array area of the glass substrate 10 is formed. Holes are formed in the order of about 13 x 65 mu m.

그리고, 상기 홀이 형성된 마스크를 통해 포토레지스트막에 선택적으로 자외선을 조사한 다음 현상하면, 상기 유리 기판(10)의 화소 어레이 영역에는 20×20㎛ 정도의 사이즈를 갖는 도트 형태의 컬럼 스페이서(16)가 일정하게 이격 형성되고, 동시에 상기 유리 기판(10)의 화소 어레이 영역 외곽에는 가로×세로 = 20×1000㎛ 내외의 직사각 평면을 갖는 패턴화된 더미 스페이서(17)가 형성된다.If the photoresist film is selectively irradiated with ultraviolet rays through the mask on which the hole is formed, and then developed, the column spacer 16 having a dot shape having a size of about 20 × 20 μm is formed in the pixel array region of the glass substrate 10. Are uniformly spaced apart, and at the same time, a patterned dummy spacer 17 having a rectangular plane of about horizontal × vertical = 20 × 1000 μm is formed outside the pixel array region of the glass substrate 10.

상기한 바와같이 유리 기판(10)의 화소 어레이 영역 외곽에 상기 컬럼 스페이서(16)와 동일한 두께로 가로×세로 = 20×1000㎛ 내외의 직사각 평면을 갖는 패턴화된 더미 스페이서(17)가 형성되면, 텐코 장비에 구비된 탐침이 좌우 방향으로 패턴화된 더미 스페이서(17)를 지나가도록 함으로써, 빠른 시간 내에 쉽고도 정확하게 패턴화된 더미 스페이서(17)의 두께를 측정하여 컬럼 스페이서(16)의 두께를 판단할 수 있게 된다.As described above, when the patterned dummy spacer 17 having a rectangular plane of about the width × length = 20 × 1000 μm is formed outside the pixel array region of the glass substrate 10 with the same thickness as the column spacer 16. The thickness of the column spacer 16 is measured by measuring the thickness of the patterned dummy spacer 17 easily and accurately within a short time by allowing the probe provided in the Tenco equipment to pass the patterned dummy spacer 17 in the left and right directions. Can be judged.

즉, 도6의 패턴화된 더미 스페이서(17)를 확대한 예시도에 도시한 바와같이 더미 스페이서(17)가 가로×세로 = 20×1000㎛ 정도의 사이즈를 갖고, 세로 방향으로 길다란 직사각 평면 형태로 형성되며, 컬럼 스페이서(16)와 동일한 두께를 갖게 되므로, 텐코 장비의 탐침이 20×20㎛ 정도의 미세한 컬럼 스페이서(16)를 지나가도록 하는 것에 비하여 보다 빠른 시간 내에 쉽고도 정확하게 패턴화된 더미 스페이서(17)의 두께를 측정할 수 있게 되며, 아울러 AFM 장비나 SEM 장비를 통해서 두께를 측정할 경우에도 두께측정에 소요되는 시간과 오차를 줄일 수 있게 된다.That is, as shown in an enlarged view of the patterned dummy spacers 17 of FIG. 6, the dummy spacers 17 have a size of about horizontal × length = 20 × 1000 μm and have a long rectangular planar shape in the longitudinal direction. And the same thickness as that of the column spacer 16, so that the probe of Tenco equipment can pass through the fine column spacer 16 of about 20 x 20 占 퐉 and can be patterned easily and accurately in a faster time. The thickness of the spacer 17 can be measured, and the time and error required for the thickness measurement can be reduced even when the thickness is measured through AFM equipment or SEM equipment.

이때, 상기 더미 스페이서(17)는 도7의 예시도에 도시한 바와같이 상기 화소어레이 영역(11A∼11D)의 상단 및 하단 모서리 부분에 이격되어 가로×세로 = 1000×20㎛ 내외의 직사각 평면을 갖도록 형성하여 텐코 장비의 탐침이 상하 방향으로 지나가도록 할 수 있다.In this case, the dummy spacer 17 is spaced apart from the upper and lower edges of the pixel array regions 11A to 11D as shown in the exemplary diagram of FIG. 7 to form a rectangular plane of about horizontal × vertical = 1000 × 20 μm. It can be formed to have a probe of Tenco equipment can pass in the vertical direction.

상술한 바와같이 본 발명에 의한 액정 표시장치의 스페이서 형성방법은 유리 기판의 화소 어레이 영역 외곽에 컬럼 스페이서와 동일한 두께로 가로×세로 = 20×1000㎛ 내외의 직사각 평면을 갖는 패턴화된 더미 스페이서를 형성함으로써, 빠른 시간 내에 쉽고도 정확하게 패턴화된 더미 스페이서의 두께를 측정하여 컬럼 스페이서의 두께를 판단할 수 있게 된다.As described above, the spacer forming method of the liquid crystal display according to the present invention comprises a patterned dummy spacer having a rectangular plane of about the width × length = 20 × 1000 μm at the same thickness as the column spacer outside the pixel array region of the glass substrate. By forming, it is possible to determine the thickness of the column spacer by measuring the thickness of the patterned dummy spacer easily and accurately within a short time.

따라서, 텐코 장비를 통해서 컬럼 스페이서의 두께를 측정하는 것에 비해 보다 빠른 시간 내에 쉽고도 정확하게 패턴화된 더미 스페이서의 두께를 측정할 수 있게 되며, 아울러 AFM 장비나 SEM 장비를 통해서 두께를 측정할 경우에도 두께측정에 소요되는 시간과 오차를 줄일 수 있게 되므로, 액정 표시장치의 생산성 및 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, compared to measuring the thickness of the column spacer through the Tenko equipment, it is possible to measure the thickness of the dummy spacer easily and accurately patterned in a faster time, and also when measuring the thickness through the AFM equipment or SEM equipment Since the time and the error required for the thickness measurement can be reduced, the productivity and yield of the liquid crystal display can be improved.

한편, 상기 본 발명의 일 실시예에서는 액정 표시장치의 상판에 컬럼 스페이서와 패턴화된 더미 스페이서가 형성되는 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 종사하는 당업자라면, 본 발명의 기술사상을 일탈하지 않는 범위 내에서 본 발명의 기술사상을 변경 및 수정하여 액정 표시장치의 하판에도 용이하게 적용할 수 있을 것이다.Meanwhile, in the exemplary embodiment of the present invention, an example in which the column spacer and the patterned dummy spacer are formed on the upper plate of the liquid crystal display has been described. However, those skilled in the art to which the present invention pertains will understand the technical idea of the present invention. The technical spirit of the present invention may be changed and modified without departing from the scope of the present invention and may be easily applied to the lower plate of the liquid crystal display.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로한정되는 것이 아니라 그 특허 청구의 범위에 의해 정하여 질 것이다.Therefore, the technical scope of the present invention will be defined by the claims rather than the contents described in the detailed description of the specification.

Claims (6)

포토리소그래피를 이용하여 기판의 화소 어레이 영역 내에 컬럼 스페이서를 형성함과 동시에 상기 기판의 화소 어레이 영역 외곽에 컬럼 스페이서와 동일한 두께의 패턴화된 더미(dummy) 스페이서를 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 스페이서 형성방법.Photolithography is used to form column spacers in the pixel array region of the substrate, and at the same time forming a patterned dummy spacer having the same thickness as the column spacers outside the pixel array region of the substrate. Spacer formation method of the. 제 1 항에 있어서, 상기 패턴화된 더미 스페이서는 기판의 화소 어레이 영역 양 측면 모서리 부분에 이격되어 직사각 평면을 갖도록 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 스페이서 형성방법.The method of claim 1, wherein the patterned dummy spacer is formed to have a rectangular plane spaced apart from both side edge portions of the pixel array region of the substrate. 제 1 항에 있어서, 상기 패턴화된 더미 스페이서는 기판의 화소 어레이 영역 상단 및 하단 모서리 부분에 이격되어 직사각 평면을 갖도록 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 스페이서 형성방법.The method of claim 1, wherein the patterned dummy spacers are formed to have a rectangular plane spaced apart from upper and lower edge portions of the pixel array region of the substrate. 제 2 항에 있어서, 상기 패턴화된 더미 스페이서의 직사각 평면은 가로×세로 = 20×1000㎛ 내외인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 스페이서 형성방법.3. The method of claim 2, wherein a rectangular plane of the patterned dummy spacer is about horizontal x vertical = 20 x 1000 mu m. 제 3 항에 있어서, 상기 패턴화된 더미 스페이서의 직사각 평면은 가로×세로 = 1000×20㎛ 내외인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 스페이서 형성방법.The method of claim 3, wherein the rectangular plane of the patterned dummy spacer is about horizontal × vertical = 1000 × 20 μm. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 액정 표시장치의 상판인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 스페이서 형성방법.The method of claim 1, wherein the substrate is a top plate of the liquid crystal display.
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