KR20040048172A - liquid crystal display panel for liquid crystal display device and method for fabricating the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An LCD panel for an LCD device is provided to make seal patterns permeate into plural fillers, in order to enhance an adhesive force, and to easily transmit applied heat inside the seal patterns through the plural fillers, thereby minimizing unhardened seal patterns. CONSTITUTION: An array substrate(110) and a color filter substrate(140) consist of a display area and a non-display area. Plural patterned spacers(190) connect the array substrate(110) with the color filter substrate(140) toward an inner side of the display area. Plural fillers(195) are formed between the array substrate(110) and the color filter substrate(140) along a boundary between the display area and the non-display area. Seal patterns(180) connect the array substrate(110) with the color filter substrate(140) in order to receive the fillers(195) along the boundary between the display area and the non-display area. A liquid crystal layer(170) is interposed between the array substrate(110) and the color filter substrate(140).

Description

액정표시장치용 액정패널 및 이의 제조방법{liquid crystal display panel for liquid crystal display device and method for fabricating the same}Liquid crystal display panel for liquid crystal display device and method for manufacturing the same

본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD)에 관한 것으로, 좀더 자세하게는 액정층을 사이에 두고 대향하는 어레이기판(array substrate)과 컬러필터기판(color-filter substrate)을 포함하는 액정표시장치용 액정패널(liquid crystal display panel) 및 이의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display (LCD), and more particularly, to a liquid crystal display including an array substrate and a color filter substrate facing each other with a liquid crystal layer interposed therebetween. A liquid crystal panel for a device and a method of manufacturing the same.

액정패널은 액정표시장치의 핵심적인 구성요소로서, 액정층을 사이에 두고 대향하는 두 기판을 포함한다.The liquid crystal panel is an essential component of the liquid crystal display and includes two substrates facing each other with the liquid crystal layer interposed therebetween.

액정은 분자구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖는 광학적 이방성과, 인위적으로 전기장을 인가할 경우 배열방향이 변화되는 분극성질을 띤다. 이에 액정패널을 구성하는 양 기판의 마주보는 일면으로는 각각 화소전극과 공통전극이 형성되고, 이들간의 전압을 조절하여 그 사이의 액정분자 배열방향을 인위적으로 조절하면서, 빛의 투과율을 변화시켜 여러 가지 화상을 표시한다.Liquid crystals have a thin and long molecular structure, optical anisotropy having an orientation in the array, and polarization characteristics in which the arrangement direction changes when an electric field is artificially applied. Accordingly, pixel electrodes and a common electrode are formed on opposite surfaces of both substrates constituting the liquid crystal panel, and the voltage between them is adjusted to artificially adjust the arrangement direction of the liquid crystal molecules therebetween, thereby varying the transmittance of light. Display the branch image.

액정패널에는 화상표현의 기본 단위로서 다수의 화소(pixel)가 정의되는데, 현재에는 스위칭소자를 사용하여 각 화소를 독립적으로 제어하는 능동행렬(Active-Matrix) 방식이 널리 사용되고, 특히 이 스위칭소자로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)를 사용한 것이 잘 알려진 박막트랜지스터 액정표시장치(TFT-LCD)이다.In the liquid crystal panel, a plurality of pixels are defined as a basic unit of image expression. Currently, an active matrix method for controlling each pixel independently using a switching element is widely used. The use of thin film transistors (TFTs) is a well-known thin film transistor liquid crystal display (TFT-LCD).

도 1과 도 2는 각각 일반적인 능동행렬 방식의 액정패널(5)을 설명하기 위한 도면으로서, 도 1은 액정패널(5)의 평면구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 이의 일부단면도이다.1 and 2 are views for explaining a liquid crystal panel 5 of a general active matrix type, respectively, FIG. 1 is a view schematically showing the planar structure of the liquid crystal panel 5, and FIG. 2 is a partial cross-sectional view thereof. .

일반적인 액정패널(5)은, 앞서 언급한 바와 같이 액정층(70)을 사이에 두고 대향하는 두 기판, 즉 어레이기판(10)과 컬러필터기판(40)을 포함한다. 이때 각 기판은 표시영역과, 이의 가장자리를 두르는 비표시영역으로 구분된다.As described above, the general liquid crystal panel 5 includes two substrates facing each other with the liquid crystal layer 70 interposed therebetween, that is, the array substrate 10 and the color filter substrate 40. At this time, each substrate is divided into a display area and a non-display area surrounding the edge thereof.

먼저 어레이기판(10)은 유리등의 제 1 투명기판(11) 상에 배열된 다수의 게이트라인(13)과, 이의 상부로 전면 증착된 게이트절연막(17)과, 이 게이트절연막(17) 상에 다수의 게이트라인(13)과 종횡하도록 배열된 다수의 데이터라인(19)과, 이의 상부로 전면 증착된 보호막(23)을 포함한다.First, the array substrate 10 includes a plurality of gate lines 13 arranged on a first transparent substrate 11 such as glass, a gate insulating film 17 deposited on top of the gate substrate 13, and a top of the gate insulating film 17. And a plurality of data lines 19 arranged longitudinally and horizontally with the plurality of gate lines 13, and a protective film 23 deposited on top of the plurality of data lines 19.

이때 종횡하는 다수의 게이트라인(13)과 데이터라인(19)의 교차점에는 박막트랜지스터(T)가 형성되고, 이들 게이트라인(13)과 데이터라인(19)이 종횡하며 정의하는 매트릭스(matrix) 형태의 화소(P : Pixel)에는 각각 박막트랜지스터(T)와 연결된 화소전극(27)이 대응된다.In this case, a thin film transistor T is formed at an intersection of the plurality of gate lines 13 and data lines 19 that are vertically and horizontally formed, and a matrix form in which these gate lines 13 and data lines 19 are vertically and horizontally defined. The pixel electrode 27 connected to the thin film transistor T corresponds to the pixel P of the pixel.

또한 각 박막트랜지스터(T)는 게이트라인(13)에서 분기된 게이트전극(13a)과, 데이터라인(19)에서 분기된 드레인전극(19a)과, 화소전극(27)과 연결되는 소스전극(21)과, 전하(electron) 또는 정공(hole)의 이동통로로서 반도체 재질의 액티브채널층(25)을 포함한다.Each thin film transistor T includes a gate electrode 13a branched from the gate line 13, a drain electrode 19a branched from the data line 19, and a source electrode 21 connected to the pixel electrode 27. ) And an active channel layer 25 made of a semiconductor material as a movement path of an electron or a hole.

그리고, 데이터라인(19) 일 끝단에는 데이터패드(19b)가 형성되고, 비록 도시되지는 않았지만, 게이트라인(13) 일 끝단에도 게이트패드가 형성되며, 데이터패드(19b)에는 데이터패드전극(29)이, 게이트패드에는 게이트패드전극(15)이 각각 연결된다.A data pad 19b is formed at one end of the data line 19, and although not shown, a gate pad is formed at one end of the gate line 13, and the data pad electrode 29 is formed at the data pad 19b. The gate pad electrodes 15 are connected to the gate pads, respectively.

이들 게이트패드전극(15)과 데이터패드전극(29)은 각각 외부구동회로(미도시)와 연결되는 접속부위로서, 이들이 위치하는 부분은 액정패널(5)의 비표시영역이 되고, 이의 내측으로, 전술한 게이트라인(13) 및 데이터라인(19)과, 박막트랜지스터(T) 등이 존재하는 부분은 표시영역이 된다.The gate pad electrode 15 and the data pad electrode 29 are respectively connected to an external driving circuit (not shown), and the portions where they are positioned become non-display areas of the liquid crystal panel 5, and are located inside of the liquid crystal panel 5. The portion where the above-described gate line 13 and data line 19, the thin film transistor T, and the like exist is a display area.

또한 컬러필터기판(40)은 유리등의 투명재질의 제 2 기판(41)과, 어레이기판(10)과 대향하는 일면에 차례로 형성된 블랙매트릭스(43)와, 컬러필터층(45)과, 오버코트층(overcoat layer : 47)과, 공통전극(49)을 포함한다.In addition, the color filter substrate 40 may include a black matrix 43, a color filter layer 45, and an overcoat layer, which are sequentially formed on one surface of the second substrate 41 made of a transparent material such as glass, and the array substrate 10. (overcoat layer: 47) and a common electrode (49).

이중 블랙매트릭스(43)는 표시영역 내에서 어레이기판(10)의 게이트라인(13) 및 데이터라인(19)과 박막트랜지스터(T) 등을 커버(cover)함으로써, 액정분자의 배열변화에 따라 실제 사용자에게 보여지는 화상을 표시하는 화소영역, 즉 어레이기판(10)의 화소전극(27)에 대응되는 부분을 전면에 노출시킨다. 이에 블랙매트릭스(43)로 가려지는 부분은 비화소영역이 된다.The black matrix 43 covers the gate line 13, the data line 19, the thin film transistor T, and the like of the array substrate 10 in the display area, thereby actually changing the alignment of liquid crystal molecules. A pixel area for displaying an image shown to the user, that is, a portion corresponding to the pixel electrode 27 of the array substrate 10 is exposed on the entire surface. The portion covered by the black matrix 43 thus becomes a non-pixel region.

또 컬러필터층(45)은 어레이기판(10)의 각 화소(P)에 대응된 상태로 특정 파장대의 빛을 반사하는 적, 녹, 청 컬러필터의 반복 배열로 이루어지며, 그 하부로는 오버코트층(47)이 위치한다. 이 오버코트층(47)은 블랙매트릭스(43)의 재질이 수지 계열의 블랙 레진(black resin)일 경우 필요하지만, 이와 달리 크롬(Cr) 계의 금속물질일 경우 생략될 수 있다.In addition, the color filter layer 45 is formed of a repetitive arrangement of red, green, and blue color filters reflecting light of a specific wavelength band in a state corresponding to each pixel P of the array substrate 10, and an overcoat layer below. 47 is located. The overcoat layer 47 may be necessary when the material of the black matrix 43 is a resin-based black resin. However, the overcoat layer 47 may be omitted when the material is a chromium (Cr) -based metal material.

그리고 이의 하부로 표시영역에 공통전극(49)이 위치한다.The common electrode 49 is positioned below the display area.

이러한 어레이기판(10)과 컬러필터기판(40)은 액정층(70)을 사이에 두고 서로의 전극이 마주보도록 대향되고, 비록 도시하지는 않았지만, 이들 기판과 액정층(70)의 경계에는 각각 액정의 초기 배열방향을 결정하는 제 1 및 제 2 배향막이 개재된다.The array substrate 10 and the color filter substrate 40 are opposed to each other so that the electrodes face each other with the liquid crystal layer 70 interposed therebetween, and although not shown, liquid crystals are formed at the boundaries of the substrate and the liquid crystal layer 70, respectively. First and second alignment films for determining the initial arrangement direction of are interposed.

한편, 어레이기판(10)과 컬러필터기판(40) 사이의 간격, 즉 액정층(70)의 두께로 정의되는 셀 갭(cell gap)은 일정하게 유지되어야 하는데, 이를 위해 다수의 스페이서가 표시영역 내측 어레이기판(10)과 컬러필터기판(40) 사이에 위치한다.Meanwhile, a cell gap defined by the gap between the array substrate 10 and the color filter substrate 40, that is, the thickness of the liquid crystal layer 70, must be kept constant. It is positioned between the inner array substrate 10 and the color filter substrate 40.

이 스페이서로는 볼 스페이서(ball spacer) 또는 패턴드스페이서(patterned spacer)가 사용되는데, 볼 스페이서는 구 형상의 수지물질을 양 기판 사이로 랜덤(random)하게 산포하여 구현한다. 따라서 비교적 단순한 공정을 요구하지만 위치를 정확히 고정할 수 없어 주변 액정 분자와의 흡착력에 의한 빛샘 현상이 나타날 수 있고, 이동 가능성이 있어 배향막에 스크래치(scratch) 등의 손상을 줄 수 있다. 또 밀집분포가 일정하지 않아 셀 갭 유지에 신뢰성을 저하시키는 단점과 함께, 화면을 만지면 한동안 얼룩이 남는 리플(ripple)현상이 나타나기도 한다.A ball spacer or a patterned spacer is used as the spacer, which is realized by randomly dispersing a spherical resin material between both substrates. Therefore, although a relatively simple process is required, the position cannot be accurately fixed, and light leakage may occur due to adsorption force with surrounding liquid crystal molecules, and there is a possibility of movement, which may cause scratches or the like on the alignment layer. In addition, there is a disadvantage that the density distribution is not constant, which lowers the reliability in maintaining the cell gap, and when the screen is touched, a ripple phenomenon may appear.

이에 포토리소그라피(photolithography)공정을 통해 그 위치를 고정하는 패턴드스페이서(90)가 개발되었다.Accordingly, a patterned spacer 90 for fixing the position through a photolithography process has been developed.

상기 패턴드스페이서(90)는 어레이기판(10)과 컬러필터기판(40)을 연결하는 기둥형상을 가지며, 비화소영역으로 그 위치를 한정할 수 있어 액정분자와의 흡착력이 발생하여도 빛샘 현상을 방지할 수 있다. 또한 밀집정도를 정확하게 제어할 수 있어 셀 갭 유지에 신뢰성을 기하며, 리플현상을 방지할 수 있다.The patterned spacer 90 has a columnar shape that connects the array substrate 10 and the color filter substrate 40. The patterned spacer 90 can define its position as a non-pixel region so that light leakage occurs even when adsorption force with liquid crystal molecules occurs. Can be prevented. In addition, the degree of compactness can be precisely controlled, providing reliability in maintaining cell gaps and preventing ripple.

또한 액정층(70)을 사이에 두고 서로 대향하는 어레이기판(10)과 컬러필터기판(40)은, 양 기판 사이로 표시영역과 비표시영역의 경계를 따라 형성되는 씰패턴(80)을 통해 긴밀하게 결합되는데, 이는 액정주입을 위한 셀 갭 유지 및 양 기판의 합착과, 액정의 누설을 방지한다.In addition, the array substrate 10 and the color filter substrate 40 facing each other with the liquid crystal layer 70 interposed therebetween are tightly formed through the seal pattern 80 formed between the substrates along the boundary between the display area and the non-display area. It is combined with each other, which prevents cell gap maintenance and adhesion of both substrates for liquid crystal injection and leakage of liquid crystal.

도 3은 일반적인 액정패널의 제조순서를 나타낸 것으로, 적용기술에 따라 다소 변화가 있을 수 있지만, 앞서 언급한 패턴드스페이서 및 액정층의 개재방법으로 주입방법이 사용될 경우에 해당하는 도면이다. 이와 전술한 도 1 내지 도 2를 참조하여 설명한다.3 illustrates a general manufacturing procedure of the liquid crystal panel, which may vary somewhat depending on the application technique, but is a diagram corresponding to the case where the injection method is used as the intervening method of the patterned spacer and the liquid crystal layer. This will be described with reference to FIGS. 1 and 2 described above.

먼저 별도의 공정을 통해 완성되는 어레이기판(10)과, 컬러필터기판(40)을 구비한다.(st1)First, the array substrate 10 and the color filter substrate 40 completed through separate processes are provided. (St1)

이때 각 기판의 구성을 앞서 설명한 바와 같다.At this time, the configuration of each substrate is as described above.

이어 패턴드스페이서(90)를 형성한다.(st2)Subsequently, a patterned spacer 90 is formed. (St2)

이 패턴드스페이서(90)는 일례로, 컬러필터기판(40)의 공통전극(49) 상에 감광성의 수지물질을 도포하는 코팅(coating)공정과, 마스크(mask)를 사용하여 선택된 영역을 노출 또는 차단시킨 후 광을 조사하는 노광공정, 그리고 이 선택된 영역을 제거하는 현상공정을 통해 구현될 수 있고, 공통전극(49)으로부터 분기된 기둥형상을 가진다.The patterned spacer 90 is, for example, a coating process of applying a photosensitive resin material on the common electrode 49 of the color filter substrate 40 and a selected region using a mask. Alternatively, the light emitting device may be implemented through an exposure process of blocking light after irradiation and a developing process of removing the selected region, and having a columnar shape branched from the common electrode 49.

이때 패턴드스페이서(90)는 비화소영역에 대응된다면 그 위치가 자유로운 바, 도시한 바와 달리 게이트라인(13) 및/ 또는 데이터라인(19)에 대응되게 하거나, 이들의 교차점에 대응되도록 할 수도 있다.At this time, if the patterned spacer 90 corresponds to the non-pixel area, the position thereof is free. Unlike the illustrated example, the patterned spacer 90 may correspond to the gate line 13 and / or the data line 19 or correspond to an intersection thereof. have.

이어 양 기판의 마주보는 면에 각각 배향막을 형성한다.(st3)Subsequently, alignment layers are formed on opposite surfaces of both substrates. (St3)

이 배향막은 폴리이미드(polyimide) 계열의 유기물질을 각 기판에 도포한 후, 러빙포 등으로 일정 방향으로 문질러 주는 러빙(rubbing)을 통해 형성할 수 있다. 이 러빙방향을 따라 액정분자들이 정렬된다.The alignment layer may be formed by applying a polyimide-based organic material to each substrate and then rubbing rubbing in a predetermined direction with a rubbing cloth or the like. Liquid crystal molecules are aligned along this rubbing direction.

이어 씰패턴(80)을 형성한다.(st4)Then, the seal pattern 80 is formed. (St4)

이는 일례로 컬러필터기판(40)의 표시영역과 비표시영역의 경계를 따라 열 경화성의 수지물질로 형성할 수 있는데, 디스펜서(dispenser) 방법 또는 스크린 마스크(screen mask)를 이용한 스크린 인쇄방법이 사용될 수 있다.For example, it may be formed of a thermosetting resin material along the boundary between the display area and the non-display area of the color filter substrate 40. A screen printing method using a dispenser method or a screen mask may be used. Can be.

이때 이 씰패턴(80) 역시 어레이기판(10)에 형성될 수도 있지만, 앞서 설명한 바와 동일한 이유로 컬러필터기판(40)에 형성하는 것이 일반적이며, 특히 도시한 바와 같이 상기 씰패턴(80)의 일부분은 개구되어 액정주입구(82)를 형성할 수 있다. 이와 같이 씰패턴(80)이 형성되는 부분, 즉 표시영역과 비표시영역의 경계부분을 씰패턴 영역(L)이라 한다.In this case, the seal pattern 80 may also be formed on the array substrate 10. However, the seal pattern 80 is generally formed on the color filter substrate 40 for the same reason as described above. Particularly, as shown in FIG. May be opened to form the liquid crystal injection hole 82. The portion where the seal pattern 80 is formed, that is, the boundary between the display area and the non-display area is referred to as the seal pattern area L. FIG.

이어 양 기판을 합착한다.(st5)Then, both substrates are bonded together (st5).

이 합착공정은 씰패턴(80)의 경화공정을 포함하는데, 양 기판을 가압하여 합착시킨 상태로 기판에 열을 가해 씰패턴(80)을 경화시킨다.This bonding process includes a hardening process of the seal pattern 80, and heats the substrate to harden the seal pattern 80 in a state where both substrates are pressed together.

이를 통해 양 기판은 보다 긴밀하게 합착된다.This allows both substrates to adhere more tightly.

이와 같이 양 기판이 합착된 상태에 있어서, 도 4a는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 도면이고, 도 4b는 이의 IV-IV 선을 따라 절단한 단면을 도시한 도면이다.In this state in which both substrates are bonded together, FIG. 4A is an enlarged view of a portion A of FIG. 1, and FIG. 4B is a view showing a cross section taken along the IV-IV line thereof.

도시한 바와 같이 액정층(70)을 사이에 두고 대향하는 어레이기판(10)과 컬러필터기판(40)은, 그 사이로 표시영역과 비표시영역의 경계인 씰패턴 영역(L)을 따라 형성되는 씰패턴(80)으로 긴밀하게 합착되고, 이 씰패턴(80) 일측에는 개구된 액정주입구(82)가 형성되어 있다.As shown in the drawing, the array substrate 10 and the color filter substrate 40 facing each other with the liquid crystal layer 70 therebetween are formed along the seal pattern region L, which is a boundary between the display region and the non-display region. The liquid crystal injection hole 82 is tightly bonded to the pattern 80, and an opening is formed at one side of the seal pattern 80.

한편, 공정효율을 위해 전술한 어레이기판(10)과 컬러필터기판(40)은 각각 대면적 베이스(base)기판 상에 위치 별로 구분되도록 다수가 동시에 형성될 수 있고, 이 경우 상기 단계에서 서로 합착되는 것은 어레이기판이 다수 형성된 제 1 베이스기판과, 컬러필터기판이 다수 형성된 제 2 베이스기판이 될 수 있다.On the other hand, the above-described array substrate 10 and the color filter substrate 40 may be formed at the same time so as to be divided by position on a large area base substrate, respectively, for the process efficiency, in this case bonded to each other in the step The first base substrate in which a plurality of array substrates are formed and the second base substrate in which a plurality of color filter substrates are formed may be used.

이에 후속하여 각각의 액정패널(5) 별로 분리하는 절단공정을 실시한다.(st6)Subsequently, a cutting process of separating each liquid crystal panel 5 is performed. (St6)

이는 다이아몬드 재질의 펜(pen)을 통해 베이스기판 표면에 절단선을 형성하는 스크라이브(scribe) 방법 또는 힘을 가하여 절단하는 브레이크(break) 방법 등이 사용될 수 있다.This may be a scribe method for forming a cutting line on the surface of the base substrate through a pen made of diamond, or a break method for cutting by applying force.

이어, 각 액정패널을 구성하는 양 기판 사이로 액정을 주입하여 액정층(70)을 개재한다.(st7)Subsequently, liquid crystal is injected between both substrates constituting each liquid crystal panel to interpose the liquid crystal layer 70 (st7).

이러한 액정층의 개재방법으로는 액정패널(5) 내외의 압력차를 이용한 진공주입방법이 사용될 수 있다.As the method of interposing the liquid crystal layer, a vacuum injection method using a pressure difference between the liquid crystal panel 5 and the outside may be used.

이어 액정주입구를 막아 봉지한다.(st8)The liquid crystal inlet is then blocked and sealed. (St8)

이는 디스펜서를 이용하여 액정주입구(82)에 자외선 경화수지의 봉지제(86)를 도포하고, 여기에 자외선을 조사하여 경화시키는 방법이 사용될 수 있다.This method may be used to apply a sealing agent 86 of the ultraviolet curable resin to the liquid crystal inlet 82 using a dispenser, and irradiated with ultraviolet rays to cure it.

이때 별도의 도면으로 제시하지는 않았지만, 전술한 단계와 달리 씰패턴(80)을 형성하는 st 4 단계 이후, 일례로 컬러필터기판(40) 상에 액정을 적하(適下) 하는 액정적하방식으로 액정층(170)을 형성하고, 이어 st 5 단계와 같이 양 기판을 합착하는 액정적하 방법이 사용될 수도 있다.In this case, although not shown in a separate drawing, after the st 4 step of forming the seal pattern 80 unlike the above-described step, the liquid crystal by dropping the liquid crystal onto the color filter substrate 40 as an example. The liquid crystal dropping method of forming the layer 170 and then bonding both substrates may be used, such as st 5.

이 경우 액정주입구(82)는 불필요하므로 씰패턴(80)은 개구된 영역을 가지지 않는다. 따라서 액정주입구를 막는 봉지단계 역시 생략된다.In this case, since the liquid crystal injection hole 82 is unnecessary, the seal pattern 80 does not have an open area. Therefore, the encapsulation step of blocking the liquid crystal inlet is also omitted.

이후, 최종적으로 양 기판의 노출된 외면으로 각각 편광판을 부착하고, 게이트패드전극(15) 및 데이터패드전극(29)에 외부구동회로를 연결하여 액정패널(5)을 완성한다.Thereafter, the polarizers are finally attached to the exposed outer surfaces of both substrates, and an external driving circuit is connected to the gate pad electrode 15 and the data pad electrode 29 to complete the liquid crystal panel 5.

이상에서 설명한 일반적인 액정패널의 제조공정에 있어서, 특히 씰패턴(80)은 열 경화성 수지를 휘발성 용매(solvent)에 녹여 일정정도 이상의 점도를 부여한 페이스트(paste) 상태로 사용되고, 후속하는 합착 공정에서 고온으로 가열됨에 따라 용매가 증발, 경화된다.In the manufacturing process of the general liquid crystal panel described above, in particular, the seal pattern 80 is used in a paste state in which a thermosetting resin is dissolved in a volatile solvent to impart a certain viscosity or more, and in a subsequent bonding process, a high temperature is applied. The solvent is evaporated and cured as it is heated.

그러나 이러한 일반적인 씰패턴(80)을 사용한 액정패널(5)의 경우 몇 가지 문제점이 나타나는데, 첫째 씰패턴(80)이 표시영역 내로 침범하여 발생되는 씰 얼룩이다.However, some problems arise in the case of the liquid crystal panel 5 using the general seal pattern 80. First, the seal pattern 80 is a seal unevenness caused by invading into the display area.

페이스트 상태의 씰패턴(80)은 양 기판의 합착을 위한 압력에 의해 양옆으로 일정 폭으로 눌려 퍼지게 되고, 이에 씰패턴 영역(L)을 넘어 표시영역으로 침범해 액정층(70)의 액정분자와 접촉할 수 있다. 이 경우 이들의 화학적인 상호작용으로 불순물이 생성되고, 씰 얼룩이라는 화질불량을 발생시킨다.The seal pattern 80 in the paste state is pressed and spreads to both sides by a pressure for bonding the two substrates, and the seal pattern 80 penetrates into the display area beyond the seal pattern region L and the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 70 Can be contacted. In this case, impurities are generated by their chemical interactions, which results in poor image quality called seal stains.

둘째로, 씰패턴(80)의 접착력 부족으로 인한 액정누설 및 기판의 탈착 현상이다.Second, the liquid crystal leakage and the detachment of the substrate due to the lack of adhesion of the seal pattern 80.

씰패턴(80)의 접촉부위인 어레이기판(10)과 컬러필터기판(40) 부분에는 접착력을 촉진하는 어떠한 매체도 존재하지 않고, 이에 씰패턴(80)이 긴밀하게 접착되지 못할 경우 양 기판이 떨어질 가능성이 있다. 이 경우 셀 갭 유지의 신뢰성이 크게 저하됨은 물론 외부의 불순물이 액정패널 내로 침투할 수 있어 액정층(70)이 오염될 가능성이 매우 크다. 더 나아가 액정이 외부로 누설되는 치명적인 결함이 될 수 있다.There is no medium that promotes adhesion in the array substrate 10 and the color filter substrate 40, which are the contact portions of the seal pattern 80, and when the seal pattern 80 is not closely bonded, both substrates There is a possibility of falling. In this case, the reliability of the cell gap retention is greatly reduced, and external impurities may penetrate into the liquid crystal panel, and thus, the liquid crystal layer 70 may be contaminated. Furthermore, it may be a fatal defect in which the liquid crystal leaks to the outside.

셋째로, 씰패턴(80)의 미경화 현상에 따른 부작용이다.Third, it is a side effect of the uncured phenomenon of the seal pattern (80).

이는 앞서 언급한 두 가지 문제점의 원인으로 작용되기도 하는데, 기판 외부에서 열을 가해 씰패턴(80)을 경화시키는 일반적인 방법에서는, 씰패턴(80) 내부까지 열이 충분히 전달되지 못해 중심 부분의 씰패턴(80)은 미경화된 상태로 남아 있을 수 있다. 이에 접착력이 감소됨은 물론, 이 상태에서 액정주입이 진행될 경우, 중심 부분의 미경화된 씰패턴(80)으로부터 증발된 용매에 의해 액정이 오염되어 씰 얼룩이 발생할 수 있다.This may cause two problems mentioned above. In the general method of applying heat from the outside of the substrate to harden the seal pattern 80, heat is not sufficiently transferred to the inside of the seal pattern 80 so that the seal pattern of the center part is not sufficient. 80 may remain uncured. In this case, as well as the adhesion strength is reduced, when the liquid crystal injection proceeds in this state, the liquid crystal is contaminated by the solvent evaporated from the uncured seal pattern 80 of the central portion, the seal stain may occur.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 씰패턴의 미경화를 막고 접착력을 강화시키며, 특히 씰패턴이 표시영역 내로 침투하는 현상을 방지하는 액정패널 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, to provide a liquid crystal panel and a method of manufacturing the same to prevent the uncured seal pattern and to enhance the adhesive force, in particular to prevent the seal pattern from penetrating into the display area. The purpose.

도 1은 일반적인 액정표시장치용 액정패널의 개략적인 평면도1 is a schematic plan view of a liquid crystal panel for a general liquid crystal display device

도 2는 일반적인 액정표시장치용 액정패널의 단면도2 is a cross-sectional view of a liquid crystal panel for a general liquid crystal display device

도 3은 일반적인 액정표시장치용 액정패널의 제조공정 순서도3 is a flowchart of a manufacturing process of a liquid crystal panel for a general liquid crystal display device;

도 4a는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 일부확대도FIG. 4A is an enlarged partial view of a portion A of FIG. 1.

도 4b는 도 4a의 IV-IV 선을 따라 절단한 단면도4B is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 4A

도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치용 액정패널의 개략적인 평면도5 is a schematic plan view of a liquid crystal panel for a liquid crystal display according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치용 액정패널의 단면도6 is a cross-sectional view of a liquid crystal panel for a liquid crystal display device according to the present invention.

도 7a는 본 발명에 따른 액정표시장치용 액정패널의 제조공정 순서도7A is a flowchart illustrating a manufacturing process of a liquid crystal panel for a liquid crystal display according to the present invention.

도 7b는 본 발명에 따른 액정표시장치용 액정패널의 제조공정의 다른 예를 도시한 순서도7B is a flowchart illustrating another example of a manufacturing process of a liquid crystal panel for a liquid crystal display according to the present invention.

도 8a는 도 5의 A' 부분을 확대하여 도시한 일부확대도FIG. 8A is an enlarged partial view of a portion A ′ of FIG. 5.

도 8b는 도 8의 VIII-VIII 선을 따라 절단한 단면도8B is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII of FIG. 8.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

105 : 액정패널110 : 어레이기판105: liquid crystal panel 110: array substrate

140 : 컬러필터기판170 : 액정층140: color filter substrate 170: liquid crystal layer

180 : 씰패턴190 : 패턴드스페이서180: seal pattern 190: patterned spacer

195 : 필러T : 박막트랜지스터195: Filler T: Thin Film Transistor

P : 화소P: Pixel

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 표시영역과 비표시영역으로 이루어진 어레이기판 및 컬러필터기판과; 상기 표시영역 내측으로 상기 어레이기판과 컬러필터기판을 연결하는 다수의 패턴드스페이서와; 상기 표시영역과 비표시영역 경계를 따라 상기 어레이기판과 컬러필터기판 사이에 형성되는 핀 형상의 다수의 필러와; 상기 표시영역과 비표시영역 경계를 따라 상기 필러를 수용하도록 상기 어레이기판과 상기 컬러필터기판을 연결하는 씰패턴과; 상기 표시영역 내측으로 상기 어레이기판과 컬러필터기판 사이에 개재되는 액정층을 포함하는 액정표시장치용 액정패널을 제공한다. 이때 상기 필러의 높이는 상기 어레이기판과 컬러필터기판 사이의 상기 액정층의 두께로 정의되는 셀 갭에 대응되는 것을 특징으로 하며, 상기 필러와 상기 패턴드스페이서는 동일공정에서 동일재질로 형성되는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 필러와 상기 패턴드스페이서는 각각 감광성 유기물질로 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an array substrate and a color filter substrate comprising a display area and a non-display area; A plurality of patterned spacers connecting the array substrate and the color filter substrate to the inside of the display area; A plurality of pin-shaped fillers formed between the array substrate and the color filter substrate along boundaries between the display area and the non-display area; A seal pattern connecting the array substrate and the color filter substrate to accommodate the filler along a boundary between the display area and the non-display area; A liquid crystal panel for a liquid crystal display device including a liquid crystal layer interposed between the array substrate and the color filter substrate inside the display area. The height of the filler may correspond to a cell gap defined by the thickness of the liquid crystal layer between the array substrate and the color filter substrate, and the filler and the patterned spacer may be formed of the same material in the same process. It is done. In addition, the filler and the patterned spacer is characterized in that each consisting of a photosensitive organic material.

또한 본 발명은 표시영역과, 상기 표시영역의 주변을 두르는 비표시영역이 정의된 제 1 기판 상에, 상기 표시영역 내측에 위치되는 다수의 패턴드스페이서와,상기 표시영역과 상기 비표시영역의 경계를 따라 위치되는 핀 형상의 다수의 필러를 형성하는 단계와; 상기 표시영역과 상기 비표시영역의 경계를 따라 상기 다수의 필러를 감싸는 씰패턴을 형성하는 단계와; 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치용 액정패널의 제조방법을 제공한다. 이때 상기 필러의 높이는 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이의 상기 액정층의 두께로 정의되는 셀 갭에 대응되는 것을 특징으로 하고, 상기 필러 및 패턴드스페이서를 형성하는 단계는, 상기 제 1 기판 상에 감광성 유기물질을 도포하는 단계와; 마스크를 사용하여 상기 유기물질 중 선택된 영역을 노광하고, 상기 선택된 영역을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 실패턴을 형성하는 단계에 있어서, 상기 씰패턴의 일측은 개구되어 액정주입구를 이루고, 상기 액정주입구에 대응되는 부분에는 상기 필러가 없거나 적어도 수 개 이하로 구비되며, 상기 씰패턴을 형성하는 단계 이후, 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 대향하여 합착하는 단계와; 상기 액정주입구를 통해 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이로 액정을 주입하는 단계와; 상기 액정주입구를 봉지하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 제 1 기판은 블랙매트릭스와, 컬러필터와, 공통전극을 포함하는 컬러필터기판이고, 상기 제 2 기판은 표시영역 내에 종횡하는 적어도 하나 이상의 게이트라인 그리고 데이터라인과, 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차점에 각각 형성되는 다수의 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터와 각각 연결되는 다수의 화소전극을 포함하는 어레이기판인 것을 특징으로 한다.The present invention also provides a display device comprising: a plurality of patterned spacers positioned inside the display area on a first substrate on which a display area and a non-display area surrounding the display area are defined, and the display area and the non-display area. Forming a plurality of pin-shaped fillers located along the boundary; Forming a seal pattern surrounding the plurality of pillars along a boundary between the display area and the non-display area; It provides a method for manufacturing a liquid crystal panel for a liquid crystal display device comprising the step of forming a liquid crystal layer between the first substrate and the second substrate. The height of the filler may correspond to a cell gap defined by the thickness of the liquid crystal layer between the first substrate and the second substrate, and the forming of the filler and the patterned spacer may be performed on the first substrate. Applying a photosensitive organic material to the; Exposing a selected region of the organic material using a mask and removing the selected region. In the forming of the fail turn, one side of the seal pattern may be opened to form a liquid crystal injection hole, and a portion corresponding to the liquid crystal injection hole may be provided with at least several fillers, and the seal pattern may be formed. After the step, bonding the first substrate and the second substrate to face each other; Injecting liquid crystal between the first substrate and the second substrate through the liquid crystal injection hole; It characterized in that it further comprises the step of encapsulating the liquid crystal inlet. The first substrate may be a color filter substrate including a black matrix, a color filter, and a common electrode, and the second substrate may include at least one or more gate lines and data lines crossing the display area, and the gate lines and data lines. And an array substrate including a plurality of thin film transistors respectively formed at intersections of the plurality of thin film transistors and a plurality of pixel electrodes respectively connected to the thin film transistors.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 올바른 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치용 액정패널(105)의 개략적인 평면도이고, 도 6은 이의 단면을 도시한 도면이다.5 is a schematic plan view of a liquid crystal panel 105 for a liquid crystal display according to the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view thereof.

본 발명에 따른 액정패널(105)은 각각 표시영역과, 이의 주변부를 두르는 비표시영역으로 구분된 어레이기판(110)과 컬러필터기판(140)이 액정층(170)을 사이에 두고 서로 대향된 구성을 가진다.In the liquid crystal panel 105 according to the present invention, the array substrate 110 and the color filter substrate 140 each divided into a display area and a non-display area surrounding the periphery thereof face each other with the liquid crystal layer 170 interposed therebetween. Has a configuration.

이때 어레이기판(110)은 투명한 유리등의 제 1 기판(101) 상에 다수의 게이트라인(113)과, 이의 상부로 전면 증착된 게이트절연막(117)과, 이 게이트절연막(117) 상에 다수의 게이트라인(113)과 종횡하도록 배열된 다수의 데이터라인(119)과, 이의 상부로 전면 증착되는 보호막(123)을 포함한다.At this time, the array substrate 110 includes a plurality of gate lines 113 on the first substrate 101 made of transparent glass, a gate insulating film 117 deposited on the top thereof, and a plurality of gate lines 113 on the gate insulating film 117. And a plurality of data lines 119 arranged vertically and horizontally with the gate line 113, and a passivation layer 123 deposited on the top thereof.

또한 종횡하는 다수의 게이트라인(113)과 데이터라인(119)에 의해 매트릭스 형태로 정의되는 각 화소(P)에는 화소전극(127)이 대응되며, 게이트라인(113)과 데이터라인(119)의 교차점에는 각각 게이트라인(113)에서 분기된 게이트전극(113a)과, 데이터라인(119)에서 분기된 드레인전극(119a)과, 화소전극(127)에 연결되는 소스전극(121)과, 전자 또는 정공의 이동통로로서 반도체 재질의 액티브채널층(125)을 포함하는 박막트랜지스터(T)가 형성된다.In addition, the pixel electrode 127 corresponds to each pixel P defined in a matrix form by the plurality of vertically crossing gate lines 113 and data lines 119. Intersections include a gate electrode 113a branched from the gate line 113, a drain electrode 119a branched from the data line 119, a source electrode 121 connected to the pixel electrode 127, and an electron or A thin film transistor T including an active channel layer 125 made of a semiconductor material is formed as a movement path for holes.

그리고 게이트라인(113)과 데이터라인(119)의 끝단에는 각각 게이트패드(미도시)와 데이터패드(119b)가 형성되고, 이들은 각각 게이트패드전극(115)과 데이터패드전극(129)에 연결된다. 이들 게이트패드전극(115) 및 데이터패드전극(129)은 각각 외부의 구동회로가 접속되는 부분으로서, 게이트라인(113) 및 데이터라인(119)과 박막트랜지스터(T) 등은 표시영역 내에 위치하고, 게이트패드및 게이트패드전극(115)과, 데이터패드(119b) 및 데이터패드전극(129) 등은 액정패널(105)의 비표시영역에 위치한다.A gate pad (not shown) and a data pad 119b are formed at ends of the gate line 113 and the data line 119, respectively, and they are connected to the gate pad electrode 115 and the data pad electrode 129, respectively. . Each of the gate pad electrode 115 and the data pad electrode 129 is connected to an external driving circuit, and the gate line 113, the data line 119, the thin film transistor T, and the like are positioned in the display area. The gate pad and gate pad electrode 115, the data pad 119b, the data pad electrode 129, and the like are positioned in the non-display area of the liquid crystal panel 105.

또한 컬러필터기판(140)은 유리등의 투명재질의 제 2 기판(141), 그리고 어레이기판(110)과 마주보는 이의 일면에 차례로 형성된 블랙매트릭스(143)와, 컬러필터층(145)과, 오버코트층(147)과, 공통전극(149)을 포함한다.In addition, the color filter substrate 140 may include a black matrix 143, a color filter layer 145, and an overcoat sequentially formed on one surface of the second substrate 141 made of a transparent material such as glass and the array substrate 110. The layer 147 and the common electrode 149 are included.

상기 블랙매트릭스(143)는 표시영역에 있어서, 액정의 분자배열을 통해 실제 사용자에게 보여지는 화상을 표현하는 화소영역과, 그렇지 않은 비화소영역을 구분한다. 이에 어레이기판(110)의 게이트라인(113) 및 데이터라인(119)과 박막트랜지스터(T) 등에 대응되는 영역을 커버하여 비화소영역을 가리고, 어레이기판(110)의 화소전극(127)에 대응되는 화소영역을 노출시킨다.The black matrix 143 distinguishes between a pixel region representing an image seen by an actual user and a non-pixel region in the display region. The non-pixel region is covered by covering regions corresponding to the gate line 113, the data line 119, the thin film transistor T, and the like of the array substrate 110, and corresponds to the pixel electrode 127 of the array substrate 110. Expose the pixel region.

또 컬러필터층(145)은 각 화소(P)에 대응된 상태로 해당 파장대의 빛을 반사하는 적, 녹, 청 컬러필터의 반복 배열로 이루어진다. 이때 특히 블랙매트릭스(143)의 재질로 수지 계열의 블랙레진이 사용될 경우에는 컬러필터층(145) 하부로 오버코트층(147)이 형성되고, 크롬계 금속물질이 사용될 경우 생략될 수 있다. 그리고 이의 하부로 표시영역 내 측에 공통전극(149)이 위치한다.In addition, the color filter layer 145 includes a repetitive arrangement of red, green, and blue color filters that reflect light in a corresponding wavelength band in a state corresponding to each pixel P. FIG. In this case, in particular, when a resin-based black resin is used as the material of the black matrix 143, the overcoat layer 147 is formed under the color filter layer 145, and may be omitted when a chromium-based metal material is used. The common electrode 149 is positioned below the display area.

이러한 구성의 어레이기판(110)과 컬러필터기판(140)은 액정층(170)을 사이에 두고 서로 대향하여 액정패널(105)을 이룬다.The array substrate 110 and the color filter substrate 140 having such a configuration form the liquid crystal panel 105 to face each other with the liquid crystal layer 170 therebetween.

이때 양 기판 사이로는 기판간격, 즉 액정층(170)의 두께로 정의되는 셀 갭을 일정하게 유지하기 위한 스페이서가 포함되는데, 특히 본 발명은 패턴드스페이서(190)를 사용하는 것을 특징으로 한다.In this case, a spacer for maintaining a constant cell gap, which is defined by the thickness of the liquid crystal layer 170, is included between the two substrates. In particular, the present invention is characterized by using the patterned spacer 190.

따라서 어레이기판(110)과 컬러필터기판(140)을 연결하는 감광성 수지물질의 기둥형상을 가질 수 있고, 블랙매트릭스(143)로 가려지는 부분, 즉 비화소영역에 대응된다면 그 위치의 제한이 없다. 따라서 도시한 바와 같이 박막트랜지스터(T) 상에 대응되는 것도 가능하고, 이와 달리 게이트라인(113) 및/또는 데이터라인(119)에 대응되거나, 이들의 교차점에 위치하도록 할 수 있다.Therefore, it may have a columnar shape of a photosensitive resin material connecting the array substrate 110 and the color filter substrate 140, and if the portion is covered by the black matrix 143, that is, the non-pixel region, there is no restriction in the position thereof. . Accordingly, as shown in the drawings, the thin film transistor T may correspond to the thin film transistor T. Alternatively, the thin film transistor T may correspond to the gate line 113 and / or the data line 119 or may be positioned at an intersection thereof.

또한 이들 어레이기판(110)과 컬러필터기판(140)은 표시영역과 비표시영역의 경계를 두르도록 양 기판 사이로 형성되는 씰패턴(180)을 통해 고정되며, 비록 도시하지는 않았지만, 액정층(170)과 어레이기판(110) 및 컬러필터기판(140)의 경계부분에는 액정분자의 초기 배열방향을 결정하는 제 1 및 제 2 배향막이 각각 포함된다. 이때 표시영역과 비표시영역의 경계를 따라 상기 씰패턴(180)이 형성되는 영역을 씰패턴 영역(L)이라 한다.In addition, the array substrate 110 and the color filter substrate 140 are fixed through a seal pattern 180 formed between the two substrates so as to surround the display area and the non-display area, and although not shown, the liquid crystal layer 170. ) And the boundary portions of the array substrate 110 and the color filter substrate 140 include first and second alignment layers that determine the initial arrangement direction of the liquid crystal molecules. In this case, an area in which the seal pattern 180 is formed along a boundary between the display area and the non-display area is referred to as a seal pattern area (L).

이상에서 설명한 본 발명에 따른 액정표시장치용 액정패널은 일반적인 경우와 유사하다 할 수 있지만, 본 발명은 특히 씰패턴 영역에 대응되도록 양 기판 사이로 배열되는 다수의 필러(195)를 제공한다.The liquid crystal panel for a liquid crystal display device according to the present invention described above may be similar to the general case, but the present invention provides a plurality of fillers 195 arranged between both substrates so as to correspond to the seal pattern region.

도시한 바와 같이, 이들 다수의 필러(195)는 각각 표시영역과 비표시영역의 경계인 씰패턴 영역(L)을 따라 배열되어 어레이기판(110)과 컬러필터기판(140)을 연결하는 핀(pin) 형상을 가진다. 그리고 씰패턴(195)은 이들을 수용하도록 감싸면서 상기 필러(195)들 사이로 충진된다.As shown in the drawing, the plurality of fillers 195 are arranged along the seal pattern region L, which is a boundary between the display region and the non-display region, respectively, to connect the array substrate 110 and the color filter substrate 140. ) Has a shape. The seal pattern 195 is filled between the pillars 195 while wrapping to accommodate them.

이때 다수의 필러(195)는 각각 양 기판 사이의 간격, 즉 액정층(170)의 두께로 정의되는 셀 갭에 대응되는 정도의 높이를 가지는 것이 바람직하다.In this case, the plurality of fillers 195 preferably have a height corresponding to the gap between the two substrates, that is, the cell gap defined by the thickness of the liquid crystal layer 170.

이들 다수의 필러(195)는 바람직하게는 패턴드스페이서(190)와 동일재질로 동일공정에서 구현되는 것이 바람직한데, 이하 본 발명에 따른 액정패널(105)의 제조방법을 순서대로 나타낸 순서도 도 7a와, 전술한 도 5 내지 도 6을 참조하여 더욱 자세히 설명한다.The plurality of fillers 195 are preferably implemented in the same process with the same material as the patterned spacer 190. Hereinafter, a flowchart illustrating a manufacturing method of the liquid crystal panel 105 according to the present invention is shown in sequence. And it will be described in more detail with reference to FIGS. 5 to 6 described above.

이때 도 7에 나타나 있는 순서는, 일례로 액정층(170)의 개재방법으로 주입방식이 사용된 경우에 해당되는 것임을 밝혀 둔다.At this time, the order shown in Figure 7, for example, it is clear that the injection method is used as the interposition method of the liquid crystal layer 170.

먼저 별도의 공정을 통해 완성되는 어레이기판(110)과 컬러필터기판(140)을 구비한다.(st1)First, the array substrate 110 and the color filter substrate 140 completed through separate processes are provided. (St1)

이때 어레이기판(110)과 컬러필터기판(140)의 구성에 대해서는 앞서 언급한 바 있으므로 생략한다.At this time, since the configuration of the array substrate 110 and the color filter substrate 140 has been mentioned above, it will be omitted.

이어 패턴드스페이서(190) 및 필러(195)를 형성한다.(st2)Subsequently, the patterned spacer 190 and the filler 195 are formed. (St2)

이들 패턴드스페이서(190) 및 필러(195)는 어레이기판(110) 또는 컬러필터기판(140) 중 어느 하나에 형성될 수 있지만, 공정효율 상 컬러필터기판(140)에 형성하는 것이 바람직한 바, 컬러필터기판(140)의 공통전극(149) 상으로 감광성의 유기물질을 도포하는 코팅공정과, 마스크를 사용하여 선택된 영역을 노출 또는 차단시켜 광을 조사하는 노광공정 및 이 선택된 영역을 제거하는 현상공정을 통해 형성할 수 있다.These patterned spacers 190 and the filler 195 may be formed on either the array substrate 110 or the color filter substrate 140, but it is preferable to form the color filter substrate 140 in terms of process efficiency. A coating process of applying a photosensitive organic material onto the common electrode 149 of the color filter substrate 140, an exposure process of irradiating light by exposing or blocking a selected area using a mask, and a phenomenon of removing the selected area. It can be formed through the process.

이에 공통전극(149) 상에는 기둥형상의 패턴드스페이서(190)와 핀 형상의 다수의 필러(195)가 형성된다. 이때 특히 패턴드스페이서(190)는 블랙매트릭스(143)에 의해 가려지는 비화소영역에 한정되고, 다수의 필러(195)는 표시영역과 비표시영역의 경계부, 즉 씰패턴 영역(L)을 따라 배열된다.Accordingly, the columnar patterned spacer 190 and a plurality of pin-shaped fillers 195 are formed on the common electrode 149. In this case, in particular, the patterned spacer 190 is limited to the non-pixel area covered by the black matrix 143, and the plurality of fillers 195 are formed along the boundary between the display area and the non-display area, that is, the seal pattern area L. FIG. Are arranged.

이후 비록 도시되지는 않았지만, 각 기판의 마주보는 면 위에 배향막을 형성한다.(st3)Although not shown, an alignment layer is formed on the opposite surface of each substrate (st3).

이는 폴리이미드의 막을 도포하는 코팅공정과, 러빙포를 이용하여 일정방향으로 문질러주는 러빙공정을 포함한다.This includes a coating step of applying a film of polyimide and a rubbing step of rubbing in a direction using a rubbing cloth.

이어 양 기판 사이로, 표시영역과 비표시영역의 경계부인 씰패턴 영역(L)을 따라 씰패턴(180)을 형성한다.(st4)Next, a seal pattern 180 is formed between the substrates along the seal pattern region L, which is a boundary between the display area and the non-display area. (St4)

이는 열 경화성의 유기물질을 페이스트 상태가 되도록 휘발성 있는 용매에 용해한 후, 디스펜서나 스크린마스크를 사용하는 스크린인쇄법 등을 통해 씰패턴 영역(L)을 따라 패턴하여 형성할 수 있다. 이 씰패턴(180) 역시 어레이기판(110) 또는 컬러필터기판(140)을 대상으로 할 수 있지만, 컬러필터기판(140)에 형성하는 것이 바람직하다.This may be formed by dissolving a thermosetting organic material in a volatile solvent to form a paste, followed by a pattern along the seal pattern region L through a screen printing method using a dispenser or a screen mask. The seal pattern 180 may also be the array substrate 110 or the color filter substrate 140, but is preferably formed on the color filter substrate 140.

이때 이 씰패턴 영역(L)에는 이전의 st2 단계에서 형성된 다수의 핀 형상의 필러(195)가 배열되어 있으므로, 패이스트 상태의 씰패턴(180)은 모세관 현상에 의해 이들 사이로 스며들어 충진된다. 이때 특히 씰패턴(80)의 양을 충분하게 하여 필러(195)들이 씰패턴(180) 내에 수용되도록 하는 것이 바람직하다.At this time, since the plurality of pin-shaped fillers 195 formed in the previous st2 step are arranged in the seal pattern region L, the seal pattern 180 in the past state is filled with them by capillary action. In this case, in particular, the amount of the seal pattern 80 is sufficient to allow the fillers 195 to be accommodated in the seal pattern 180.

또한 액정층의 개재방법에 있어서, 후술하는 진공주입방법이 사용될 경우 씰패턴 영역(L)을 따라 배열되는 다수의 필러(195)는 일부 구간에서 밀집정도가 적거나 또는 존재하지 않도록 하고, 씰패턴(180) 역시 이와 대응되는 부분이 개구되도록 하여, 액정이 원활하게 주입될 수 있는 액정주입구(182)를 형성하는 것이 바람직하다.In addition, in the method of interposing the liquid crystal layer, when the vacuum injection method described below is used, the plurality of fillers 195 arranged along the seal pattern region L may have a small or less dense degree in some sections, and the seal pattern may not exist. It is preferable that 180 also forms a liquid crystal injection hole 182 through which a corresponding portion is opened so that liquid crystal can be smoothly injected.

그리고 양 기판을 합착한다.(st5)Then, both substrates are bonded together (st5).

이 합착단계에서는 씰패턴(180)의 경화공정을 포함하는데, 양 기판을 서로의 전극이 마주보도록 가압하여 합착시킨 상태로, 열을 가해 열 경화성 수지의 씰패턴(180)을 경화시킨다.This bonding step includes a hardening process of the seal pattern 180, and the substrates are pressed to be bonded to each other so that the electrodes face each other, and heat is applied to harden the seal pattern 180 of the thermosetting resin.

이때 도 8a는 양 기판의 합착 후, 도 5에 있어 액정주입구(182)가 형성된 A' 부분을 확대하여 도시한 일부확대도 이고, 도 8b는 이의 VIII-VIII 선을 따라 절단한 단면을 도시한 단면도이다.8A is an enlarged view of a portion A ′ in which the liquid crystal injection hole 182 is formed in FIG. 5 after the two substrates are bonded together, and FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII. It is a cross section.

이들 도면을 참조할 경우, 본 발명에 따른 액정패널은, 액정층(170)을 사이에 두고 서로 대향하는 어레이기판(110)과 컬러필터기판(140)을 포함하며, 이들 양 기판은 씰패턴(180)을 통해 합착, 고정됨을 알 수 있다. 그리고 특히 씰패턴(180) 내에는 다수의 핀 형상의 필러(195)가 형성되어 양 기판을 연결하는데, 이들 필러(195)의 길이는 양 기판 사이의 간격, 즉 액정층(170)의 두께로 정의되는 셀 갭에 대응되는 것을 특징으로 한다. 또한 씰패턴은 이들 필러(195)들의 사이로 충진됨과 동시에 이들을 둘러싸는 형상을 가지는 것이 바람직하다.Referring to these drawings, the liquid crystal panel according to the present invention includes an array substrate 110 and a color filter substrate 140 facing each other with the liquid crystal layer 170 therebetween, and both of the substrates may include a seal pattern ( It can be seen that the bonding through the 180). In particular, a plurality of pin-shaped fillers 195 are formed in the seal pattern 180 to connect both substrates, and the length of these fillers 195 is a distance between the two substrates, that is, the thickness of the liquid crystal layer 170. It is characterized in that it corresponds to the defined cell gap. In addition, the seal pattern is preferably filled with the fillers 195 and at the same time has a shape surrounding them.

이러한 본 발명에 따른 필러(195)를 포함하는 액정패널은, 합착을 위한 가열 시(時) 다수의 필러(195)를 통해 열이 용이하게 실패턴(180) 내로 전달될 수 있고, 따라서 씰패턴(180) 내부의 미경화 현상을 최소화 할 수 있다. 또 다수의 필러(195)는 각각 셀 갭에 대응되는 높이를 가지므로, 양 기판의 합착을 위한 압력이 가해져도 셀 갭을 일정하게 유지할 수 있다. 따라서 실패턴(180)이 눌려 씰패턴 영역(L)을 넘어 표시영역으로 침범하는 것을 방지한다. 또한 근본적으로 다수의 필러(195)를 통해 씰패턴(180)의 접착력을 크게 강화할 수 있다.The liquid crystal panel including the filler 195 according to the present invention may be easily transferred into the failure turn 180 through a plurality of fillers 195 during heating for bonding, and thus, a seal pattern. The uncured phenomena in the interior can be minimized. In addition, since the plurality of pillars 195 each have a height corresponding to the cell gap, the cell gap can be kept constant even when pressure for bonding the two substrates is applied. Therefore, the failure turn 180 is prevented from being pushed into the display area beyond the seal pattern area L. In addition, the adhesive force of the seal pattern 180 may be greatly enhanced through the plurality of fillers 195.

그리고 이 실패턴(180)의 일측 일부분에는 필러(195)가 적어도 수개 이하로 드물게 존재하거나 또는 도시한 바와 같이 존재하지 않도록 하고, 이와 대응되는 영역의 씰패턴(180)이 개구되어 액정주입구(182)를 이루는 바, 이 액정주입구(182) 내에는 씰패턴 재질의 다수의 주입구댐(184)이 포함될 수 있다.In addition, at least a few or less fillers 195 may be present on one side of the failure turn 180 or may not exist as shown in the drawing, and the seal pattern 180 of the corresponding region is opened to open the liquid crystal injection hole 182. The liquid crystal injection hole 182 may include a plurality of injection hole dams 184 of a seal pattern material.

이 주입구댐(184)은 양 기판의 합착 시 액정주입구(182) 부분의 씰패턴(180)이 붕괴되는 현상을 방지하고, 주입되는 액정의 양을 조절하는 버퍼 역할을 하는 것으로, 비록 별도의 도면으로 제시하지는 않았지만, 적어도 수 개 이하의 필러(195)가 액정주입구(182)에 대응될 경우에는, 씰패턴(180)의 주입구댐(184) 대신 본 발명에 따른 필러(195)들로도 동일한 효과를 얻을 수 있음은 당업자라면 쉽게 이해될 수 있을 것이다.The injection hole dam 184 prevents the sealing pattern 180 of the liquid crystal injection hole 182 from collapsing when both substrates are bonded, and serves as a buffer for controlling the amount of liquid crystal injected. Although not shown, when at least several fillers 195 correspond to the liquid crystal inlet 182, the same effect as the fillers 195 according to the present invention instead of the inlet dam 184 of the seal pattern 180. It will be readily understood by those skilled in the art that it can be obtained.

한편, 공정효율을 위해 전술한 어레이기판(110)과 컬러필터기판(140)은 각각 대면적 베이스기판 상에 포지션 별로 구분되도록 다수가 동시에 형성될 수 있음을 전술한 바 있고, 따라서 이 경우 앞서 설명한 단계에서 서로 합착되는 대상물은 컬러필터기판이 다수 형성된 제 1 베이스기판과, 어레이기판이 다수 형성된 제 2 베이스기판이 될 수 있을 것이다.On the other hand, the above-described array substrate 110 and the color filter substrate 140 for the process efficiency has been described above can be formed at the same time to be divided into each position on a large-area base substrate, respectively, so in this case described above The objects bonded to each other in the step may be a first base substrate having a plurality of color filter substrates and a second base substrate having a plurality of array substrates.

이에 이들을 각각의 액정패널 별로 분리하는 절단공정을 실시한다.(st6)Thus, a cutting process of separating them for each liquid crystal panel is performed. (St6)

이는 다이아몬드 재질의 펜을 통해 베이스기판 표면에 절단선을 형성하는 스크라이브 방법 또는 힘을 가하여 절단하는 브레이크방법 등이 사용될 수 있다.This may be a scribing method for forming a cutting line on the surface of the base substrate through a diamond pen or a brake method for cutting by applying a force.

이어, 각 액정패널(105)을 구성하는 양 기판 사이로, 액정주입구(182)를 통해 액정을 주입함으로써 액정층(170)을 형성하는데, 이는 액정패널(105) 내외의 압력차를 이용한 진공주입방법이 사용될 수 있다.(st7)Subsequently, the liquid crystal layer 170 is formed by injecting liquid crystal through the liquid crystal injection hole 182 between both substrates constituting the liquid crystal panel 105, which is a vacuum injection method using a pressure difference between the liquid crystal panel 105 and the outside. Can be used (st7)

이어 액정주입이 완료되면 액정주입구(182)를 막아 액정이 흘러나오지 않도록 봉지한다. 이는 디스펜서를 이용하여 액정주입구(182)에 자외선 경화수지의 봉지제(186)를 도포하고, 여기에 자외선을 조사하여 경화시키는 방법이 사용될 수 있다.(st8)Subsequently, when the liquid crystal injection is completed, the liquid crystal injection hole 182 is blocked to encapsulate the liquid crystal. In this case, a method of applying an ultraviolet curing resin encapsulant 186 to the liquid crystal injection hole 182 using a dispenser and irradiating ultraviolet rays thereto may be used. (St8)

이후, 최종적으로 양 기판의 노출된 외면으로 각각 편광판을 부착한 후, 게이트패드전극(115) 및 데이터패드전극(129)과 외부구동회로를 연결해 본 발명에 따른 액정패널(105)을 완성한다.Thereafter, after attaching the polarizing plates to the exposed outer surfaces of both substrates, the liquid crystal panel 105 according to the present invention is completed by connecting the gate pad electrode 115, the data pad electrode 129, and an external driving circuit.

한편, 이상에서 설명한 본 발명에 따른 액정패널의 제조방법에 있어서, 특히 액정층(170)의 개재 방법의 다른 일례로 액정적하방식이 사용될 수도 있다.On the other hand, in the manufacturing method of the liquid crystal panel according to the present invention described above, in particular as another example of the interposition method of the liquid crystal layer 170 may be used a liquid crystal dropping method.

이 경우 액정패널의 제조공정 순서에 약간의 변화가 있을 수 있으므로 이를 도 7b에 도시하였다.In this case, since there may be a slight change in the manufacturing process of the liquid crystal panel is shown in Figure 7b.

즉, 액정적하방식을 사용할 경우 도 7a와 비교하면, 다른 기타의 부분은 동일하지만 씰패턴(180)을 형성하는 st4 단계에 이어 어레이기판(110) 상에 액정을 적하하여 액정층(170)을 형성한다.That is, in the case of using the liquid crystal dropping method, the liquid crystal layer 170 is dropped by dropping the liquid crystal onto the array substrate 110 following the st4 step of forming the seal pattern 180, although other parts are the same. Form.

이어 컬러필터기판과 어레이기판을 합착하게 되는데(st5), 이때 주입방식에서 사용되는 액정주입구(182)는 불필요하므로 필러(195)의 밀집분포 조절 및 이와대응되는 영역의 씰패턴(180)을 개구시킬 필요가 없다. 또 도 7a와 달리 액정주입구의 봉지단계 또한 생략될 수 있음은 당업자에게는 자명한 사실일 것이다.Subsequently, the color filter substrate and the array substrate are bonded together (st5). At this time, since the liquid crystal injection hole 182 used in the injection method is unnecessary, the density distribution of the filler 195 is adjusted and the seal pattern 180 of the corresponding region is opened. You don't have to. In addition, unlike the Figure 7a it will be apparent to those skilled in the art that the sealing step of the liquid crystal inlet can also be omitted.

본 발명은 액정층을 사이에 두고 대향하는 어레이기판과 컬러필터기판을 포함하는 액정패널에 있어서, 상기 두 기판 사이로 표시영역과 비표시영역 사이의 경계를 따라 배열되는 다수의 핀 형상의 필러를 포함하는 액정패널 및 이의 제조방법을 제공한다.A liquid crystal panel comprising an array substrate and a color filter substrate facing each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, comprising a plurality of pin-shaped fillers arranged along a boundary between a display area and a non-display area between the two substrates. It provides a liquid crystal panel and a manufacturing method thereof.

이에 씰패턴은 이들 다수의 필러 사이로 스며들어 충진되므로 접착력이 크게 강화되고, 더욱이 씰패턴의 경화를 위해 외부에서 가해지는 열은 이들 다수의 필러를 통해 씰패턴 내부로 용이하게 전달될 수 있다. 따라서 씰패턴의 미경화 현상을 최소화 할 수 있는 잇점이 있다.Thus, the seal pattern penetrates between these fillers and thus, the adhesion is greatly enhanced, and heat applied from the outside for curing the seal pattern can be easily transferred into the seal pattern through these fillers. Therefore, there is an advantage that can minimize the uncured phenomenon of the seal pattern.

또한 기판의 합착을 위한 압력이 가해져도 다수의 필러가 지탱하여 일정하게 셀갭을 유지할 수 있고, 이에 표시영역 내로 씰패턴이 침투되지 않도록 하는 잇점이 있다.In addition, even if pressure for bonding the substrate is applied, a plurality of fillers can be supported to maintain a constant cell gap, which has the advantage of preventing the seal pattern from penetrating into the display area.

특히 본 발명은 상기 필러를 패턴드스페이서와 동일재질로 동일공정에서 구현 가능한 액정패널의 제조공정을 제공하는 바, 별도의 추가 공정없이 보다 개선된 액정표시장치의 구현을 가능하게 한다.In particular, the present invention provides a manufacturing process of the liquid crystal panel that can be implemented in the same process with the filler in the same material as the patterned spacer, thereby enabling an improved liquid crystal display without additional processing.

Claims (9)

표시영역과 비표시영역으로 이루어진 어레이기판 및 컬러필터기판과;An array substrate and a color filter substrate each having a display area and a non-display area; 상기 표시영역 내측으로 상기 어레이기판과 컬러필터기판을 연결하는 다수의 패턴드스페이서와;A plurality of patterned spacers connecting the array substrate and the color filter substrate to the inside of the display area; 상기 표시영역과 비표시영역 경계를 따라 상기 어레이기판과 컬러필터기판 사이에 형성되는 핀 형상의 다수의 필러와;A plurality of pin-shaped fillers formed between the array substrate and the color filter substrate along boundaries between the display area and the non-display area; 상기 표시영역과 비표시영역 경계를 따라 상기 필러를 수용하도록 상기 어레이기판과 상기 컬러필터기판을 연결하는 씰패턴과;A seal pattern connecting the array substrate and the color filter substrate to accommodate the filler along a boundary between the display area and the non-display area; 상기 표시영역 내측으로 상기 어레이기판과 컬러필터기판 사이에 개재되는 액정층A liquid crystal layer interposed between the array substrate and the color filter substrate inside the display area 을 포함하는 액정표시장치용 액정패널.Liquid crystal panel for a liquid crystal display device comprising a. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 필러의 높이는 상기 어레이기판과 컬러필터기판 사이의 상기 액정층의 두께로 정의되는 셀 갭에 대응되는 액정표시장치용 액정패널.And a height of the filler corresponds to a cell gap defined by the thickness of the liquid crystal layer between the array substrate and the color filter substrate. 청구항 1 또는 2항 중 어느 하나의 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 필러와 상기 패턴드스페이서는 동일공정에서 동일재질로 형성되는 액정표시장치용 액정패널.And the filler and the patterned spacer are formed of the same material in the same process. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3, 상기 필러와 상기 패턴드스페이서는 각각 감광성 유기물질로 이루어진 액정표시장치용 액정패널.The filler and the patterned spacer is a liquid crystal panel for a liquid crystal display device each made of a photosensitive organic material. 표시영역과, 상기 표시영역의 주변을 두르는 비표시영역이 정의된 제 1 기판 상에, 상기 표시영역 내측에 위치되는 다수의 패턴드스페이서와, 상기 표시영역과 상기 비표시영역의 경계를 따라 위치되는 핀 형상의 다수의 필러를 형성하는 단계와;A plurality of patterned spacers located inside the display area, along a boundary between the display area and the non-display area, on a first substrate on which a display area and a non-display area surrounding the display area are defined; Forming a plurality of pin-shaped fillers; 상기 표시영역과 상기 비표시영역의 경계를 따라 상기 다수의 필러를 감싸는 씰패턴을 형성하는 단계와;Forming a seal pattern surrounding the plurality of pillars along a boundary between the display area and the non-display area; 상기 제 1 기판과 대향하는 제 2 기판 사이로 액정층을 형성하는 단계Forming a liquid crystal layer between the second substrate facing the first substrate 를 포함하는 액정표시장치용 액정패널의 제조방법.Method of manufacturing a liquid crystal panel for a liquid crystal display device comprising a. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 필러의 높이는 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이의 상기 액정층의 두께로 정의되는 셀 갭에 대응되는 액정표시장치용 액정패널의 제조방법.And a height of the filler corresponds to a cell gap defined by the thickness of the liquid crystal layer between the first substrate and the second substrate. 청구항 5 또는 6 항 중 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 5 or 6, 상기 필러 및 패턴드스페이서를 형성하는 단계는,Forming the filler and the patterned spacer, 상기 제 1 기판 상에 감광성 유기물질을 도포하는 단계와;Applying a photosensitive organic material onto the first substrate; 마스크를 사용하여 상기 유기물질 중 선택된 영역을 노광하고, 상기 선택된 영역을 제거하는 단계Exposing a selected area of the organic material using a mask and removing the selected area 를 포함하는 액정표시장치용 액정패널의 제조방법.Method of manufacturing a liquid crystal panel for a liquid crystal display device comprising a. 청구항 6에 있어서,The method according to claim 6, 상기 실패턴을 형성하는 단계에 있어서,Forming the failure turn, 상기 씰패턴의 일측은 개구되어 액정주입구를 이루고, 상기 액정주입구에 대응되는 부분에는 상기 필러가 없거나 적어도 수 개 이하로 구비되며,One side of the seal pattern is opened to form a liquid crystal inlet, the portion corresponding to the liquid crystal inlet is provided with no or at least several fillers, 상기 씰패턴을 형성하는 단계 이후,After forming the seal pattern, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판을 대향하여 합착하는 단계와;Bonding the first substrate and the second substrate to face each other; 상기 액정주입구를 통해 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이로 액정을 주입하는 단계와;Injecting liquid crystal between the first substrate and the second substrate through the liquid crystal injection hole; 상기 액정주입구를 봉지하는 단계Encapsulating the liquid crystal inlet 를 더욱 포함하는 액정표시장치용 액정패널의 제조방법.Method of manufacturing a liquid crystal panel for a liquid crystal display device further comprising. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제 1 기판은 블랙매트릭스와, 컬러필터와, 공통전극을 포함하는 컬러필터기판이고,The first substrate is a color filter substrate including a black matrix, a color filter, and a common electrode. 상기 제 2 기판은 표시영역 내에 종횡하는 적어도 하나 이상의 게이트라인 그리고 데이터라인과, 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차점에 각각 형성되는 다수의 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터와 각각 연결되는 다수의 화소전극The second substrate includes at least one gate line and a data line vertically and horizontally disposed in a display area, a plurality of thin film transistors formed at intersections of the gate line and the data line, and a plurality of pixel electrodes connected to the thin film transistors, respectively. 을 포함하는 어레이기판인 액정표시장치용 액정패널의 제조방법.Method of manufacturing a liquid crystal panel for a liquid crystal display device which is an array substrate comprising a.
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