KR20030083153A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시소자에 대한 것으로, 특히 합착 얼라인 공정과 절단공정을 안정적으로 진행할 수 있고, 또한 셀 갭을 안정적으로 유지할 수 있는 액정표시소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device capable of stably performing a bonding alignment process and a cutting process and stably maintaining a cell gap.
일반적으로 액정표시소자는 복수개의 픽셀 영역이 매트릭스 형태로 배열되고 각 픽셀마다 하나의 박막트랜지스터와 하나의 화소전극이 배열되어 있는 하판(bottom plate)과, 색상을 나타내기 위한 칼라필터 및 공통전극이 구성된 상판(Top plate)과,이 상판과 하판 사이에 채워져 있는 액정으로 구성되어 있으며상,하판의 양쪽면에는 가시광선(자연광)을 선편광 시켜주는 편광판이 각각 부착되어 있다.In general, a liquid crystal display includes a bottom plate in which a plurality of pixel regions are arranged in a matrix form, one thin film transistor and one pixel electrode are arranged for each pixel, and a color filter and a common electrode for displaying color. Consists of a top plate and a liquid crystal filled between the top plate and the bottom plate, and a polarizing plate for linearly polarizing visible light (natural light) is attached to both sides of the top and bottom plates.
상기와 같이 형성된 상, 하판을 합착할 때 셀 갭을 균일하게 하기 위해 스페이서를 사용하는데, 스페이서의 종류로는 기판에 산포하는 볼 스페이서와 기판에 형성하여 부착시키는 칼럼 스페이서가 있다.Spacers are used to equalize the cell gap when the upper and lower plates are formed as described above. The spacers include ball spacers scattered on the substrate and column spacers formed and attached to the substrate.
이하, 첨부 도면을 참조하여 종래 액정표시소자에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a conventional liquid crystal display device will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래 액정표시소자의 평면도이고, 도 2는 종래에 따른 액정표시소자의 구조 단면도이다.1 is a plan view of a conventional liquid crystal display device, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a structure of a conventional liquid crystal display device.
종래 액정표시소자는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 박막트랜지스터가 형성되는 제1기판(20)과, 칼라필터층이 형성되는 제2기판(22)과, 제1, 제2기판(20,22)간의 셀 갭을 유지하기 위해 제1기판(20)과 제2기판(22) 사이에 일정 간격으로 고정 형성된 칼럼 스페이서(13,21)로 구성된다.As shown in FIGS. 1 and 2, a conventional liquid crystal display device includes a first substrate 20 on which a thin film transistor is formed, a second substrate 22 on which a color filter layer is formed, a first substrate, a second substrate 20, It is composed of column spacers 13 and 21 fixedly fixed at regular intervals between the first substrate 20 and the second substrate 22 to maintain the cell gap therebetween.
이때 도 1은 제1기판(20)과 제2기판(22)이 합착된 도면을 나타낸 것으로, 좀 더 자세하게는 제1기판(20)에 복수개의 픽셀 영역(11)이 매트릭스 형태로 배열된 형상과, 상기 제1기판(20)의 픽셀 영역(11)을 제외한 더미영역에 대응되는 제2기판(22)에 블랙매트릭스(12)가 형성된 형상을 도시한 것이다.1 illustrates a view in which the first substrate 20 and the second substrate 22 are bonded together, and more specifically, a plurality of pixel regions 11 are arranged in a matrix form on the first substrate 20. The black matrix 12 is formed on the second substrate 22 corresponding to the dummy region except for the pixel region 11 of the first substrate 20.
종래 액정표시소자는 도 2에 도시한 바와 같이 제1, 제2기판(20,22)을 합착할 때 셀 갭을 일정하게 유지하기 위해 칼럼 스페이서(21)가 배치되어 있는데, 이때 칼럼 스페이서(21)는 제1기판(20)의 액티브영역상에 일정간격으로 복수개 패턴되어 고정되어 있다.In the conventional liquid crystal display device, as shown in FIG. 2, when the first and second substrates 20 and 22 are bonded to each other, a column spacer 21 is disposed to maintain a constant cell gap. Are patterned and fixed on the active area of the first substrate 20 at regular intervals.
상기 칼럼 스페이서(21)는 감광성 유기수지의 딱딱한 재질로 구성된다.The column spacer 21 is made of a hard material of the photosensitive organic resin.
상기에서 제1기판(20)과 제2기판(22)을 합착 얼라인시킬 때 정확하게 얼라인이 되지 않았을 경우에는 제1기판(20)과 제2기판(22)을 움직여서 정확하게 얼라인 되도록 해야한다.In the case where the first substrate 20 and the second substrate 22 are not aligned correctly when they are aligned, the first substrate 20 and the second substrate 22 should be moved to be correctly aligned. .
그러나 종래 액정표시소자는 제2기판(22)에 딱딱한 재질의 칼럼 스페이서(21)가 고정되어 있으므로, 제1, 제2기판을 움직여 얼라인 할 때 기판에 스크래치가 발생할 우려가 있다.However, in the conventional liquid crystal display device, since the column spacer 21 made of a hard material is fixed to the second substrate 22, scratches may occur on the substrate when the first and second substrates are moved and aligned.
또한 칼럼 스페이서(21)가 부착된 제2기판(22)을 박막트랜지스터가 형성된 제1기판(20)에 합착할 때, 딱딱한 재질로 형성된 칼럼 스페이서(21)가 제1기판(20)에 형성된 필름을 누르고 들어가서 원하던 셀 갭을 유지할 수 없게 되는 문제가 발생될 수 있다.In addition, when the second substrate 22 having the column spacer 21 is attached to the first substrate 20 having the thin film transistor, the column spacer 21 formed of a hard material is formed on the first substrate 20. A problem may arise that can be pressed to enter and cannot maintain the desired cell gap.
그리고 합착 얼라인 공정을 진행한 후에는 기판을 액티브영역 단위로 자르기 위해서, 절단 위치에 절단라인을 긋고 라인별로 자르는 스크라이브/브레이크(scribe/break) 공정을 진행한다.After the bonding alignment process is performed, a scribe / break process is performed in which a cutting line is cut at each cutting position and cut per line in order to cut the substrate into active area units.
상기 스크라이브/브레이크 공정을 진행할 때 종래에는 칼럼 스페이서(21)가 고정되어 있어서 브레이크 공정시 기판에 유연성이 없어서 스크래치가 발생할 우려가 있다.When the scribing / breaking process is performed, the column spacer 21 is fixed in the related art, so there is a possibility that scratches may occur because the substrate is not flexible during the brake process.
또한 스크라이브/브레이크 공정을 진행할 때 종래에는 더미영역에는 스페이서가 배치되어 있지 않아서 제1, 제2기판이 더미영역에서 붙어 버려서 브레이크 공정이 진행되지 않는 문제가 발생될 수 있다.In addition, when the scribing / breaking process is performed, a spacer may not be conventionally disposed in the dummy region, and thus the first and second substrates may be stuck in the dummy region, thereby causing the brake process not to proceed.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로 특히, 셀 갭을 일정하게 유지할 수 있을 뿐만아니라, 합착 얼라인 공정과 절단(break)공정을 안정적으로 진행할 수 있는 액정표시소자를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and in particular, to provide a liquid crystal display device which can not only maintain a constant cell gap, but also stably perform a bonding alignment process and a break process. There is a purpose.
도 1은 종래 액정표시소자의 평면도1 is a plan view of a conventional liquid crystal display device
도 2는 종래에 따른 액정표시소자의 구조 단면도2 is a cross-sectional view of a conventional liquid crystal display device
도 3은 본 발명에 따른 액정표시소자의 구조 단면도3 is a cross-sectional view of a structure of a liquid crystal display device according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
30 : 제1기판 31 : 칼럼 스페이서30: first substrate 31: column spacer
32 : 볼 스페이서 33 : 제2기판32: ball spacer 33: second substrate
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시소자는 박막트랜지스터가 형성된 제1기판과, 칼라필터층이 형성된 제2기판과, 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이의 액티브영역 및 더미영역에 랜덤하게 배치된 볼 스페이서와, 상기 제2기판의 액티브영역상에 형성된 복수개의 칼럼 스페이서를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the liquid crystal display device of the present invention includes a first substrate having a thin film transistor, a second substrate having a color filter layer, and an active region and a dummy region between the first substrate and the second substrate. And a ball spacer disposed at random and a plurality of column spacers formed on the active region of the second substrate.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시소자에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시소자의 구조 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a structure of a liquid crystal display device according to the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시소자는 도 3에 도시한 바와 같이 박막트랜지스터가 형성된 제1기판(30)과, 칼라필터층이 형성된 제2기판(33)과, 일정 간격을 가지고 대향하는 상기 제1기판(30) 및 상기 제2기판(33) 사이에 일정한 셀 갭을 유지시키기 위한 칼럼 스페이서(31)와 볼 스페이서(32)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 3, the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention faces the first substrate 30 on which the thin film transistor is formed, the second substrate 33 on which the color filter layer is formed, and faces the substrate at a predetermined interval. It is composed of a column spacer 31 and a ball spacer 32 for maintaining a constant cell gap between the first substrate 30 and the second substrate 33.
액정표시소자의 제1기판은 복수개의 액티브 영역이 정의되어 있고, 상기 액티브 영역을 제외한 나머지 영역은 더미 영역으로 정의되어 있다.In the first substrate of the liquid crystal display, a plurality of active regions are defined, and the remaining regions other than the active region are defined as dummy regions.
제1기판이 상기와 같이 액티브영역과 더미영역으로 정의되어 있을 때, 칼럼 스페이서(31)는 더미 영역에는 형성되지 않고, 칼라필터층이 형성되는 제2기판(33)의 액티브영역에 일정 간격을 갖고 복수개가 패턴 형성되어 있다.When the first substrate is defined as the active region and the dummy region as described above, the column spacer 31 is not formed in the dummy region but has a predetermined interval in the active region of the second substrate 33 on which the color filter layer is formed. A plurality of patterns are formed.
이때 칼럼 스페이서(31)는 감광성 유기수지의 재질로 구성된다.In this case, the column spacer 31 is made of a photosensitive organic resin.
그리고 볼 스페이서(32)는 칼럼 스페이서(31)가 형성된 제2기판(33)과 박막트랜지스터가 형성된 제1기판(30)을 합착하기 전에 제1기판(30)과 제2기판(33) 사이에 스페이서를 랜덤하게 산포함에 의하여 구성되는데, 이때 볼 스페이서(32)는 액티브영역 및 더미영역에 불규칙적으로 배치된다.The ball spacer 32 is formed between the first substrate 30 and the second substrate 33 before bonding the second substrate 33 on which the column spacer 31 is formed and the first substrate 30 on which the thin film transistor is formed. The spacers are randomly scattered, wherein the ball spacers 32 are irregularly disposed in the active region and the dummy region.
이때 칼럼 스페이서(31)와 볼 스페이서(32)는 원하는 셀 갭의 크기를 갖도록 형성된다.At this time, the column spacer 31 and the ball spacer 32 are formed to have a desired cell gap size.
그리고 본 발명은 제1, 제2기판(30,33)간의 셀 갭을 일정하게 유지하기 위해 칼럼 스페이서(31)와 볼 스페이서(32)를 모두 배치하였는데, 상기 칼럼 스페이서(31)와 볼 스페이서(32) 역할에 대하여 설명하면 다음과 같다.In the present invention, both the column spacer 31 and the ball spacer 32 are disposed in order to maintain a constant cell gap between the first and second substrates 30 and 33. The column spacer 31 and the ball spacer ( 32) Roles are explained as follows.
또한 칼럼 스페이서(31)가 부착된 제2기판(33)을 박막트랜지스터가 형성된 제1기판(30)에 합착할 때, 딱딱한 재질로 형성된 칼럼 스페이서(31)가 제1기판(30)에 형성된 필름을 누르고 들어가서 원하던 셀 갭이 유지되지 않을 수 있는데, 이때 종래와 같이 칼럼 스페이서만이 구비되어 있다면 원하는 셀 갭을 유지할 수 없는 문제가 발생한다.Also, when the second substrate 33 having the column spacer 31 is attached to the first substrate 30 having the thin film transistor, the column spacer 31 formed of a hard material is formed on the first substrate 30. The desired cell gap may not be maintained by pressing and entering. However, if only the column spacer is provided as in the prior art, a problem in that the desired cell gap cannot be maintained is caused.
따라서, 본 발명은 칼럼 스페이서(31)와 함께 볼 스페이서(32)를 더 구비하므로써 이와 같은 문제가 발생되는 것을 방지할 수 있다.Therefore, the present invention can further prevent the occurrence of such a problem by further including the ball spacer 32 together with the column spacer 31.
그리고 칼럼 스페이서(31)와 볼 스페이서(32)는 상기와 같은 역할외에도 합착 얼라인 공정과 절단공정이 안정되게 진행되게 하는 역할도 하는데 그에 대하여 설명하면 다음과 같다.The column spacer 31 and the ball spacer 32 also serve to stably perform the bonding alignment process and the cutting process in addition to the above roles.
상기 칼럼 스페이서(31)와 볼 스페이서(32)가 형성된 상태에서 제1기판(30)과 제2기판(33)을 합착 공정을 진행한다.In the state where the column spacer 31 and the ball spacer 32 are formed, the first substrate 30 and the second substrate 33 are bonded to each other.
상기 합착공정전 액정을 제1기판(30) 또는 제2기판(33)의 어느 하나의 기파에 떨어뜨려 진공 합착에 의해 액정층을 형성할 수도 있고, 합착 공정 후 액정을 주입 방법으로 주입하여 액정층을 형성할 수도 있다.The liquid crystal layer may be dropped onto any one of the first substrate 30 or the second substrate 33 before the bonding process to form a liquid crystal layer by vacuum bonding. It may also form a layer.
이때 합착 공정시 정확하게 얼라인이 되지 않았을 경우에는 제1기판(30)과 제2기판(33)을 움직여서 정확하게 얼라인 되도록 하여야 하는데, 본 발명은 칼럼 스페이서(31)와 함께 볼 스페이서(32)가 뿌려진 상태이므로 볼 스페이서(32)의 구르는 성질에 의해 큰 마찰이나 스크레치 없이 제1기판(30)과 제2기판(33)을 움직여서 정확하게 얼라인되도록 할 수 있다.At this time, when the alignment process is not aligned correctly, the first substrate 30 and the second substrate 33 should be moved to align accurately. In the present invention, the ball spacer 32 together with the column spacer 31 is provided. Since the sprayed state of the ball spacer 32 can be accurately aligned by moving the first substrate 30 and the second substrate 33 without large friction or scratches.
그리고 합착 얼라인 공정을 진행한 후에는 기판을 액티브영역 단위로 자르기 위해서, 절단 위치에 절단라인을 긋고 라인별로 자르는 스크라이브/브레이크(scribe/break) 공정을 진행한다.After the bonding alignment process is performed, a scribe / break process is performed in which a cutting line is cut at each cutting position and cut per line in order to cut the substrate into active area units.
상기에서 스크라이브/브레이크 공정을 진행할 때 종래에는 칼럼 스페이서가 고정되어 있어서 브레이크 공정시 기판에 유연성이 없어서 기판에 스크래치가 발생할 우려가 있었는데, 본 발명은 볼 스페이서(32)의 구르는 성질에 의해서 유연성이 생겨서 브레이크 공정시 스크래치가 발생하는 것을 방지할 수 있다.In the above scribing / breaking process, the column spacers are fixed in the related art, and thus, the substrate may not be flexible during the brake process, and thus scratches may occur on the substrate. Scratch can be prevented from occurring during the brake process.
또한 스크라이브/브레이크 공정을 진행할 때 종래에는 더미영역에 스페이서가 배치되어 있지 않아서 제1, 제2기판이 더미영역에서 붙어 버려서 브레이크 공정이 진행되지 않는 문제가 발생될 수 있었다.In addition, when the scribing / breaking process is performed, a spacer may not be disposed in the dummy area, and thus the first and second substrates may be stuck in the dummy area, thereby causing a problem that the brake process does not proceed.
그러나 본 발명은 더미 영역에도 불규칙적이나마 볼 스페이서(32)가 배치되어 있으므로 제1, 제2기판이 어느 정도 갭을 유지하고 있어서 브레이크 공정시 제1, 제2기판이 붙어서 잘리지 않는 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.However, in the present invention, since the ball spacers 32 are irregularly arranged in the dummy area, the first and second substrates have a gap to some extent, so that the first and second substrates are stuck and not cut during the brake process. You can prevent it.
상기와 같은 본 발명 액정표시소자는 다음과 같은 효과가 있다.The liquid crystal display of the present invention as described above has the following effects.
첫째, 칼럼 스페이서와 함께 볼 스페이서를 구비함으로써 원하는 셀 갭을 유지하기에 용이하다.First, by providing a ball spacer together with the column spacer, it is easy to maintain a desired cell gap.
둘째, 칼럼 스페이서와 함께 볼 스페이서를 구비함으로써 스크래치 발생없이 안정적인 얼라인 공정을 할 수 있다.Second, by providing a ball spacer together with the column spacer can be a stable alignment process without scratching.
셋째, 칼럼 스페이서와 함께 볼 스페이서를 구비함으로써 제1, 제2기판의 안정적인 스크라이브/브레이크(Scribe/break) 공정을 진행할 수 있다.Third, by providing a ball spacer together with the column spacer, a stable scribe / break process of the first and second substrates may be performed.
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