KR20060080393A - Liquid crystal display panel and manufacturing method of the same - Google Patents

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KR20060080393A
KR20060080393A KR1020050000771A KR20050000771A KR20060080393A KR 20060080393 A KR20060080393 A KR 20060080393A KR 1020050000771 A KR1020050000771 A KR 1020050000771A KR 20050000771 A KR20050000771 A KR 20050000771A KR 20060080393 A KR20060080393 A KR 20060080393A
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정두희
박정민
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 액정표시패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 제 1 기판과; 제 1 기판에 대향 배치되는 제 2 기판과; 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 주입되는 액정층; 및 제 1 기판과 제 2 기판 중 적어도 어느 하나에 형성되어 있으며 비교적 경질인 하부의 제 1 수지층과 제 1 수지층 보다 연질인 상부의 제 2 수지층을 가지는 컬럼 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 외부 압력에 대하여 탄력적으로 대응할 수 있는 컬럼 스페이서를 포함하는 액정표시패널 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.The present invention relates to a liquid crystal display panel and a manufacturing method thereof, comprising: a first substrate; A second substrate disposed opposite the first substrate; A liquid crystal layer injected between the first substrate and the second substrate; And a column spacer formed on at least one of the first substrate and the second substrate and having a relatively hard lower first resin layer and a second resin layer softer than the first resin layer. . Accordingly, a liquid crystal display panel including a column spacer capable of elastically responding to external pressure, and a manufacturing method thereof may be provided.

Description

액정표시패널 및 그 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}Liquid crystal display panel and its manufacturing method {LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

도 1은 본 발명에 다른 액정표시패널의 요부단면도,1 is a cross-sectional view of main parts of a liquid crystal display panel according to the present invention;

도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 컬럼 스페이서의 제조 단계를 순서대로 나타낸 단면도이다.2 to 5 are cross-sectional views sequentially showing steps of manufacturing a column spacer according to the present invention.

* 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 *Explanation of Signs of Major Parts of Drawings

10 : 박막 트랜지스터 100 : 제 1 기판10: thin film transistor 100: first substrate

120 : 게이트 라인 200 : 제 2 기판120: gate line 200: second substrate

210 : 제 2 절연기판 220 : 블랙 매트릭스210: second insulating substrate 220: black matrix

230 : 컬러필터 240 : 오버코트층230: color filter 240: overcoat layer

250 : 공통전극 260 : 제 1 수지도포층250: common electrode 260: first resin coating layer

270 : 제 2 수지도포층 280 : 컬럼 스페이서270: second resin coating layer 280: column spacer

281 : 제 1 수지층 283 : 제 2 수지층281: first resin layer 283: second resin layer

300 : 액정층300: liquid crystal layer

본 발명은, 액정표시패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 컬럼 스페이서의 구조를 개선하여 외부 압력에 대하여 탄력적으로 대응할 수 있는 액정표시패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display panel and a method for manufacturing the same, and to a liquid crystal display panel and a method for manufacturing the same, which can flexibly respond to external pressure by improving the structure of a column spacer.

일반적으로 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display)은 매트릭스(Matrix) 형태로 배열된 액정 셀들의 광 투과율을 화상 신호 정보에 따라 조절함으로써, 백라이트 어셈블리에서 조사되는 빛을 이용하여 화상을 형성하게 된다. In general, a liquid crystal display (LCD) forms an image using light emitted from a backlight assembly by adjusting light transmittance of liquid crystal cells arranged in a matrix form according to image signal information.

액정표시패널은 박막 트랜지스터 기판과, 박막 트랜지스터 기판에 대향 배치되는 컬러필터 기판 및 박막 트랜지스터 기판과 컬러필터 기판 사이에 주입되는 액정층을 포함하여 구성된다. The liquid crystal display panel includes a thin film transistor substrate, a color filter substrate disposed opposite the thin film transistor substrate, and a liquid crystal layer injected between the thin film transistor substrate and the color filter substrate.

액정표시패널을 포함하는 액정표시장치는 공지의 방법에 의하여 마련된 박막 트랜지스터 기판과 컬러필터 기판 사이에서 형성된 일정한 셀 갭(Cell Gap)에 액정을 주입하고, 액정 분자에 전압을 인가하여 구동시키는 전기 광학 소자이므로 두 기판을 일정한 간격으로 유지시키는 것은 화질 구현에 중요하다. 셀 갭이 일정하지 않으면 그 부분을 통과하는 빛의 투과도가 달라지므로 공간적으로 불균일한 밝기를 나타내는 균일(Uniformity) 불량이 나타나기 때문이다.A liquid crystal display device including a liquid crystal display panel injects a liquid crystal into a constant cell gap formed between a thin film transistor substrate and a color filter substrate prepared by a known method, and applies an electric voltage to the liquid crystal molecules to drive the optical. It is important to maintain the two substrates at regular intervals because they are devices. If the cell gap is not constant, the transmittance of light passing through the portion is changed, and thus uniformity defects appearing, which represent spatially nonuniform brightness.

그래서, 적당한 셀 갭을 유지하기 위해 박막 트랜지스터 기판과 컬러필터 기판 사이에 컬럼 스페이서(Column Spacer)를 형성시킨다. Thus, column spacers are formed between the thin film transistor substrate and the color filter substrate in order to maintain an appropriate cell gap.

그러나, 컬럼 스페이서가 한가지 수지로 이루어진 경우에, 액정표시패널에 외압이 가해지면 양 기판의 간격을 유지하는 컬럼 스페이서가 형성된 부위에 압력이 집중되어 외부 압력에 대하여 탄력적으로 대응하지 못하는 문제점이 있다. 특히, 외부 압력에 컬럼 스페이서가 이겨내지 못할 경우 압력을 받은 부분의 스페이서가 무너지면서 그 영역이 어둡게 보이는 불량이 나타나는 문제점이 있다.However, in the case where the column spacer is made of one resin, when an external pressure is applied to the liquid crystal display panel, the pressure is concentrated at a portion where the column spacer is formed to maintain the gap between the two substrates, thereby failing to flexibly cope with the external pressure. In particular, when the column spacer is not able to overcome the external pressure, there is a problem in that a defect in which the spacer of the portion under pressure is collapsed and the region is dark appears.

따라서, 본 발명의 목적은, 컬럼 스페이서의 구조를 개선하여 외부 압력에 탄력적으로 대응할 수 있는 액정표시패널 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display panel and a method of manufacturing the same, which can flexibly respond to external pressure by improving the structure of the column spacer.

상기 목적은, 제 1 기판과; 제 1 기판에 대향 배치되는 제 2 기판과; 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 주입되는 액정층; 및 제 1 기판과 제 2 기판 중 적어도 어느 하나에 형성되어 있으며 비교적 경질인 하부의 제 1 수지층과 제 1 수지층 보다 연질인 상부의 제 2 수지층을 가지는 컬럼 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널에 의해 달성된다.The object is a first substrate; A second substrate disposed opposite the first substrate; A liquid crystal layer injected between the first substrate and the second substrate; And a column spacer formed on at least one of the first substrate and the second substrate, the column spacer having a lower first resin layer that is relatively hard and an upper second resin layer that is softer than the first resin layer. It is achieved by a liquid crystal display panel.

여기서, 제 1 수지층을 이루는 물질의 유리전이 온도는 제 2 수지층을 이루는 물질의 유리전이 온도보다 높은 것을 특징으로 한다.Here, the glass transition temperature of the material constituting the first resin layer is higher than the glass transition temperature of the material constituting the second resin layer.

그리고, 제 1 수지층을 이루는 물질의 유리전이 온도는 상온보다 높고, 상기 제 2 수지층을 이루는 물질의 유리전이 온도는 상온보다 낮은 것이 바람직하다.The glass transition temperature of the material forming the first resin layer is higher than room temperature, and the glass transition temperature of the material forming the second resin layer is lower than room temperature.

또한, 제 1 수지층을 이루는 물질의 분자량은 제 2 수지층을 이루는 물질의 분자량 보다 큰 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the molecular weight of the substance which comprises a 1st resin layer is larger than the molecular weight of the substance which comprises a 2nd resin layer.

본 발명의 다른 목적은, 제 1 기판을 마련하는 단계와; 제 2 절연기판 상에 공통전극을 형성하는 단계와; 공통전극 위에 비교적 경질인 하부의 제 1 수지도포층과 제 1 수지도포층 보다 연질인 상부의 제 2 수지도포층을 차례로 형성하는 단계; 수지도포층을 패터닝하여 제 1 수지층과 제 2 수지층으로 이루어진 컬럼 스페이서를 형성하여 제 2 기판을 마련하는 단계; 및 제 2 기판을 상기 제 1 기판에 대향 배치하여 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법에 의하여 달성된다. Another object of the present invention is to prepare a first substrate; Forming a common electrode on the second insulating substrate; Sequentially forming a lower hard first resin coating layer on the common electrode and an upper second resin coating layer softer than the first resin coating layer; Patterning a resin coating layer to form a column spacer composed of a first resin layer and a second resin layer to prepare a second substrate; And arranging a second substrate so as to face the first substrate, and bonding the second substrate to each other.

이하에서는, 본 발명에 따른 액정표시패널 및 그 제조방법에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a liquid crystal display panel and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 액정표시패널은, 도 1 에 도시된 바와 같이, 스위칭 소자인 다수의 박막 트랜지스터(10)와 다수의 박막 트랜지스터(10)를 덮고 있는 보호막(170)을 포함하는 제 1 기판(100)과, 제 1 기판(100)에 대향 배치되며 블랙 매트릭스(220), 컬러필터(230) 및 공통전극(250)을 포함하는 제 2 기판(200)과, 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200) 사이의 간격을 유지하는 컬럼 스페이서(280)와, 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200) 사이에 채워지는 액정층(300)을 포함한다. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display panel according to the present invention includes a first substrate 100 including a plurality of thin film transistors 10, which are switching elements, and a passivation layer 170 covering the plurality of thin film transistors 10. ), A second substrate 200 facing the first substrate 100 and including a black matrix 220, a color filter 230, and a common electrode 250, a first substrate 100, and a second substrate 200. And a column spacer 280 that maintains a gap between the substrates 200, and a liquid crystal layer 300 filled between the first and second substrates 100 and 200.

제 1 기판(100)은 유리, 석영, 세라믹 또는 플라스틱 등의 절연성 재질을 포함하여 만들어진 제 1 절연기판(110) 상에 매트릭스 형태로 형성된 복수의 게이트 라인(120) 및 복수의 데이터 라인(미도시)과, 게이트 라인(120) 및 데이터 라인(미도시)의 교차점에 형성된 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)(10)와, 박막 트랜지스터(10)와 연결된 화소전극(180)을 포함한다. 이 박막 트랜지스터(10)를 통해 화소전극(180)과 후술할 제 2 기판(200)의 공통전극(250) 사이의 액정층(300)에 신호전압이 인가되며, 액정층(300)은 이 신호전압에 따라 정렬되어 광 투과율을 정하게 된다. The first substrate 100 includes a plurality of gate lines 120 and a plurality of data lines (not shown) formed in a matrix form on a first insulating substrate 110 made of an insulating material such as glass, quartz, ceramic, or plastic. ), A thin film transistor (TFT) 10 which is a switching element formed at the intersection of the gate line 120 and the data line (not shown), and a pixel electrode 180 connected to the thin film transistor 10. do. A signal voltage is applied to the liquid crystal layer 300 between the pixel electrode 180 and the common electrode 250 of the second substrate 200 to be described later through the thin film transistor 10, and the liquid crystal layer 300 receives this signal. It is aligned with the voltage to determine the light transmittance.                     

박막 트랜지스터(10)는 게이트 전극(121), 게이트 절연막(130), 반도체층(140), 저항성 접촉층(151, 152), 소스전극(161) 및 드레인 전극(162)을 포함한다. 이 게이트 전극(121)은 게이트 라인(120)으로부터 분기되어 형성되어 있다. The thin film transistor 10 includes a gate electrode 121, a gate insulating layer 130, a semiconductor layer 140, ohmic contact layers 151 and 152, a source electrode 161, and a drain electrode 162. The gate electrode 121 is branched from the gate line 120.

또한, 도시 되지는 않았으나, 제 1 기판(100)에는 게이트 라인(120)과 데이터 라인(미도시)의 끝부분에 연결되어 구동신호를 전달 받기 위해 형성된 게이트 패드(미도시)와 데이터 패드(미도시)를 포함한다.In addition, although not shown, the first substrate 100 may include a gate pad (not shown) and a data pad (not shown) connected to ends of the gate line 120 and the data line (not shown) to receive driving signals. City).

게이트 절연막(130)은 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 등의 절연물질로 이루어지며 게이트 라인(120) 및 게이트 전극(121)이 형성된 제 1 기판(100)의 전면에 적층되어 있다. 그리고, 게이트 전극(121)이 위치한 게이트 절연막(130) 상에는 비정질 실리콘으로 이루어진 반도체층(140)과 n 형 불순물이 고농도 도핑된 n+ 수소화 비정질 실리콘으로 이루어진 저항성 접촉층(151, 152)이 순차적으로 형성되어 있다. 여기서, 저항성 접촉층(151, 152)은 게이트 전극(121)을 중심으로 양쪽이 분리되어 있다. 또한, 전술한 실시예와 달리, 반도체층(140)은 폴리 실리콘으로 형성할 수도 있음은 물론이다. The gate insulating layer 130 is made of an insulating material such as silicon nitride (SiNx) or silicon oxide (SiOx), and is stacked on the entire surface of the first substrate 100 on which the gate line 120 and the gate electrode 121 are formed. On the gate insulating layer 130 where the gate electrode 121 is located, the semiconductor layer 140 made of amorphous silicon and the ohmic contact layers 151 and 152 made of n + hydrogenated amorphous silicon doped with n-type impurities are sequentially formed. It is. Here, the ohmic contacts 151 and 152 are separated from each other around the gate electrode 121. In addition, unlike the above-described embodiment, the semiconductor layer 140 may be formed of polysilicon.

데이터 라인(미도시)과 데이터 라인(미도시)에서 분기된 소스 전극(161) 및 드레인 전극(162)은 게이트 절연막(130) 및 저항성 접촉층(151, 152) 상에 형성된다. The source electrode 161 and the drain electrode 162 branched from the data line (not shown) and the data line (not shown) are formed on the gate insulating layer 130 and the ohmic contact layers 151 and 152.

여기서, 게이트 라인(120), 게이트 전극(121), 데이터 라인(미도시), 소스전극(161) 및 드레인 전극(162) 등을 포함하는 각 배선은 금속 또는 합금의 단일층으 로 이루어져 있다. 그러나, 각 금속 또는 합금의 단점을 보완하고 원하는 물성을 얻기 위하여 다중층으로 형성하는 경우가 많다. 일예를 들면, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 하부층으로 사용하고 크롬이나 몰리브덴을 상부층으로 사용하는 것이다. 이는 하부층에는 배선저항에 의한 신호저항을 막기 위해 비저항이 작은 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 사용하고, 상부층에는 화학약품에 의한 내식성이 약하며 쉽게 산화되어 단선이 발생되는 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 단점을 보완하기 위해 화학약품에 대한 내식성이 강한 크롬이나 몰리브덴을 상부층으로 형성하는 것이다. 근래에는 몰리브덴, 알루미늄, 티타늄, 텅스텐 등이 배선재료로 각광받고 있으며, 대부분 다중층으로 사용되고 있다. Here, each wiring including the gate line 120, the gate electrode 121, the data line (not shown), the source electrode 161, the drain electrode 162, and the like is formed of a single layer of a metal or an alloy. However, in order to compensate for the shortcomings of each metal or alloy and to obtain desired physical properties, they are often formed in multiple layers. For example, aluminum or an aluminum alloy is used as the lower layer, and chromium or molybdenum is used as the upper layer. The lower layer uses aluminum or aluminum alloy with low specific resistance to prevent signal resistance due to wiring resistance, and the upper layer uses chemicals to compensate for the shortcomings of aluminum or aluminum alloy where corrosion resistance by chemicals is weak and easily oxidized to cause disconnection. The upper layer is formed of chromium or molybdenum, which is highly resistant to chemicals. In recent years, molybdenum, aluminum, titanium, tungsten, and the like are spotlighted as wiring materials, and most of them are used in multiple layers.

보호막(170)은 질화규소(SiNx), PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)방법에 의하여 증착된 a-Si:C:O 막 또는 a-Si:C:F 막(저유전율 CVD 막) 및 아크릴계 유기막 등으로 이루어진다. 보호막(170)에는 박막 트랜지스터(10)의 드레인 전극(162)을 노출시키기 위한 접촉구(171)이 형성된다. The protective film 170 is formed of silicon nitride (SiNx), a-Si: C: O film or a-Si: C: F film (low dielectric constant CVD film) and acrylic organic film deposited by PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) method. And so on. A contact hole 171 is formed in the passivation layer 170 to expose the drain electrode 162 of the thin film transistor 10.

보호막(170) 및 접촉구(171) 상에는 화소전극(180)이 형성된다. 화소전극(180)은 접촉구(171)을 통해 드레인 전극(162)에 접속되며, 이에 의해 박막 트랜지스터(10)와 화소전극(180)이 전기적으로 연결된다. 화소전극(180)은 반사형 액정 표시 패널의 경우에는 알루미늄(Al)이나 은(Ag)과 같은 고반사율을 갖는 반사 도전막으로 형성되며, 투과형 액정 표시 패널의 경우에는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명 도전막으로 형성된다. 반사-투과형 액정 표시 패널의 경우에는 화소전극(180)이 상기한 투명 도전막 및 반사 도전 막이 적층된 구조로 형성된다. The pixel electrode 180 is formed on the passivation layer 170 and the contact hole 171. The pixel electrode 180 is connected to the drain electrode 162 through the contact hole 171, whereby the thin film transistor 10 and the pixel electrode 180 are electrically connected. The pixel electrode 180 is formed of a reflective conductive film having a high reflectivity such as aluminum (Al) or silver (Ag) in the case of a reflective liquid crystal display panel, and is formed of indium tin oxide (ITO) or in the case of a transmissive liquid crystal display panel. It is formed of a transparent conductive film such as indium zinc oxide (IZO). In the case of the reflective-transmissive liquid crystal display panel, the pixel electrode 180 has a structure in which the transparent conductive film and the reflective conductive film are stacked.

다음, 제 2 기판(200)에 대해 상세히 설명하면, 제 1 기판(100)과 마찬가지로, 제 2 기판(200)은 유리, 석영, 세라믹 또는 플라스틱 등의 절연성 재질을 포함하여 만들어진 제 2 절연기판(210) 상에 개구영역을 가지도록 스트라이프 또는 격자형상으로 형성된 블랙 매트릭스(220)와, 블랙 매트릭스(220)의 개구영역에 각각 형성된 적색, 녹색 및 청색 또는 청록색, 자홍색 및 노란색의 3원색을 갖는 컬러필터(230)와, 블랙 매트릭스(220) 및 컬러필터(230) 상에 형성된 공통전극(250)을 포함한다. Next, the second substrate 200 will be described in detail. Like the first substrate 100, the second substrate 200 may include a second insulating substrate made of an insulating material such as glass, quartz, ceramic, or plastic. A black matrix 220 formed in a stripe or lattice shape to have an opening area on the 210, and a color having three primary colors of red, green and blue or cyan, magenta, and yellow respectively formed in the opening area of the black matrix 220. The filter 230 includes a black matrix 220 and a common electrode 250 formed on the color filter 230.

그리고, 블랙 매트릭스(220) 및 컬러 필터(230)와 공통 전극(250) 사이에 오버코트층(240)이 포함될 수 있다. The overcoat layer 240 may be included between the black matrix 220 and the color filter 230 and the common electrode 250.

블랙 매트릭스(220)는 적색, 녹색 및 청색(RGB)의 3원색 또는 청록색, 자홍색 및 노랑색의 3원색을 갖는 컬러필터(230)의 색 사이를 구분하여 인접한 화소 사이의 빛샘 현상을 막고, 박막 트랜지스터(10)에 빛이 입사되는 것을 막아 화질의 불량을 방지한다. 이러한 블랙 매트릭스(220)는 크롬, 크롬 옥사이드 및 크롬 나이트라이드 등의 단일 또는 이들이 조합된 다중의 금속층으로 만들어 지거나, 빛을 차단하기 위해 검은색 계통의 안료가 첨가된 감광성 유기물질로 만들 수 있다. 여기서, 검은색 계통의 안료로는 카본블랙이나 티타늄 옥사이드 등을 사용할 수 있다. The black matrix 220 distinguishes between the colors of the color filter 230 having three primary colors of red, green, and blue (RGB) or three primary colors of cyan, magenta, and yellow to prevent light leakage between adjacent pixels, and thin film transistors. Light is prevented from entering the light source 10 to prevent poor image quality. The black matrix 220 may be made of a single or a combination of multiple metal layers such as chromium, chromium oxide, and chromium nitride, or may be made of a photosensitive organic material to which a black pigment is added to block light. Here, carbon black, titanium oxide, or the like may be used as the black pigment.

컬러필터(230)는 블랙 매트릭스(220)의 개구영역에 각각 적색, 녹색 및 청색 또는 청록색, 자홍색 및 노랑색이 반복되어 형성되며, 액정층(300)을 통과한 빛에 색을 부여하는 역할을 한다. 이러한 컬러필터(230)는 착색 감광성 유기물질로 공지의 안료분산법을 이용하여 만들어진다.The color filter 230 is formed by repeating red, green and blue or cyan, magenta and yellow colors in the opening regions of the black matrix 220, respectively, and provides color to light passing through the liquid crystal layer 300. . The color filter 230 is a colored photosensitive organic material and is made using a known pigment dispersion method.

오버코트층(240)은 컬러필터(230)를 보호하고, 제 2 기판(200)을 평탄화 하며, 주로 아크릴계 에폭시 재료를 이용하여 만들어진다.The overcoat layer 240 protects the color filter 230, planarizes the second substrate 200, and is mainly made of an acrylic epoxy material.

공통전극(250)은 투명 도전성 물질로ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등으로 이루어진다. 이러한 공통전극(250)은 제 1 기판(100)의 화소전극(180)과 함께 액정층(300)에 직접 신호전압을 인가하게 된다. The common electrode 250 is made of indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO). The common electrode 250 directly applies a signal voltage to the liquid crystal layer 300 together with the pixel electrode 180 of the first substrate 100.

컬럼 스페이서(280)는 비교적 경질인 하부의 제 1 수지층(281)과 제 1 수지층(281) 보다 연질인 상부의 제 2 수지층(283)으로 이루어져 있다. 이런 컬러 스페이서(280)는 제 2 기판(200) 상에 대략 원통, 원뿔대 또는 반구와 유사한 형상으로 형성되며, 제 1 기판(100)에 형성된 박막 트랜지스터(10), 게이트 라인(120), 데이터 라인(미도시) 및 게이트 라인(120)과 데이터 라인(미도시)의 교차점에 대응되도록 형성된다.The column spacer 280 includes a lower first resin layer 281 and a second upper resin layer 283 that is softer than the first resin layer 281. The color spacer 280 is formed on the second substrate 200 in a substantially cylindrical, truncated cone or hemispherical shape, and includes the thin film transistor 10, the gate line 120, and the data line formed on the first substrate 100. (Not shown) and corresponding to the intersection of the gate line 120 and the data line (not shown).

여기서, 제 1 수지층(281)을 이루는 물질의 유리전이 온도는 제 2 수지층(283)을 이루는 물질의 유리전이 온도보다 높은 것이 바람직하다. 또한, 제 1 수지층(281)을 이루는 물질의 유리전이 온도는 상온보다 높고, 제 2 수지층(283)을 이루는 물질의 유리전이 온도는 상온보다 낮은 것이 바람직하다. 그리고, 제 1 수지층(281)을 이루는 물질의 분자량은 제 2 수지층(283)을 이루는 물질의 분자량 보다 큰 것이 바람직하다. Here, the glass transition temperature of the material constituting the first resin layer 281 is preferably higher than the glass transition temperature of the material constituting the second resin layer 283. In addition, the glass transition temperature of the material constituting the first resin layer 281 is higher than room temperature, and the glass transition temperature of the material constituting the second resin layer 283 is preferably lower than room temperature. The molecular weight of the material forming the first resin layer 281 is preferably larger than the molecular weight of the material forming the second resin layer 283.

형성된 컬럼 스페이서(280)의 제 2 수지층(283)은 제 1 수지층(281)에 비하 여 강도 또는 강성이 낮은 물질로 이루어져 외부에서 가해지는 압력에 탄력적으로 대응할 수 있다. 그리고, 제 1 수지층(281)은 제 2 수지층(283)에 비하여 강도 또는 강성이 강한 물질로 이루어져 외부 압력이 가해지더라도 적당한 셀 갭을 유지할 수 있다. The second resin layer 283 of the formed column spacer 280 may be made of a material having a lower strength or rigidity than that of the first resin layer 281 to flexibly respond to pressure applied from the outside. The first resin layer 281 is made of a material having a stronger strength or rigidity than the second resin layer 283, so that an appropriate cell gap can be maintained even when an external pressure is applied.

액정표시패널에 가해지는 외부 압력을 컬럼 스페이서(280)의 제 2 수지층(283)이 탄성적으로 흡수하여 외부압력에 대한 내성이 커지고, 제 1 수지층(281)에 의하여 양 기판(100, 200) 사이에 적당한 셀 갭을 유지할 수 있다. 그리고, 본 발명에 따른 컬럼 스페이서(280)에 의해 충분한 변이량 및 탄성력을 확보할 수 있어 보다 큰 하중을 견디며 액정량 마진을 향상시킬 수도 있다. 이에 의해, 외부 압력에 의하여 스페이서가 무너지면서 어둡게 보이는 불량을 방지할 수 있다.The external pressure applied to the liquid crystal display panel is elastically absorbed by the second resin layer 283 of the column spacer 280 to increase resistance to external pressure, and the first resin layer 281 allows both substrates 100, It is possible to maintain a suitable cell gap between 200). In addition, the column spacer 280 according to the present invention can secure a sufficient amount of variation and elastic force, so that it can endure a larger load and improve liquid crystal amount margin. Thereby, the defect which looks dark while a spacer collapses by external pressure can be prevented.

본 발명에 의하여 마련된 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200)은 실런트(미도시)를 이용하여 상호 결합되며, 양 기판(100, 200) 사이의 공간에 진공주입 방법으로 액정이 주입되어 액정층(300)을 형성할 수도 있고, 액정 적하 방식을 통해 액정층(300)을 형성할 수도 있다. The first substrate 100 and the second substrate 200 provided by the present invention are coupled to each other using a sealant (not shown), and the liquid crystal is injected into the space between the two substrates 100 and 200 by a vacuum injection method. The liquid crystal layer 300 may be formed, or the liquid crystal layer 300 may be formed through a liquid crystal dropping method.

본 발명에 따라, 도 1에 도시된 구조를 갖는 액정 표시 패널의 제조방법에 대해 설명하면, 제 1 기판(100)은 공지의 방법으로 제조되며, 제 2 기판(200)은 다음과 같은 방법에 의해 제조된다. According to the present invention, a method of manufacturing a liquid crystal display panel having the structure shown in FIG. 1 will be described. The first substrate 100 is manufactured by a known method, and the second substrate 200 is manufactured in the following method. Is manufactured by.

도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 제 2 절연기판(210) 상에 블랙 매트릭스(220)를 형성한다. 블랙 매트릭스(220)는 감광성 유기물질에 카본 블랙 또 는 옥사이드와 같은 검은색 계열의 안료를 첨가하여 블랙 매트릭스 감광액을 만든 다음, 이 블랙 매트릭스 감광액을 제 2 절연기판(220) 상에 도포하고 노광, 현상 및 베이크 공정을 거쳐 개구부를 갖는 블랙 매트릭스(220)를 완성한다. As shown in FIG. 2, first, a black matrix 220 is formed on the second insulating substrate 210. The black matrix 220 is formed by adding a black pigment such as carbon black or oxide to the photosensitive organic material to form a black matrix photoresist, and then applying the black matrix photoresist on the second insulating substrate 220 and exposing the photoresist. The black matrix 220 having openings is completed through a developing and baking process.

이어, 블랙 매트릭스(220)와 블랙 매트릭스(220)가 형성되어 있지 않은 제 2 절연기판(210) 상에 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나의 색상을 가지는 컬러필터 감광액을 도포한 다음, 마찬가지로 노광, 현상 및 베이크 공정을 거쳐서 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나의 색상을 가지는 컬러필터(230)를 형성한다. 그 후, 나머지 색상을 가지는 컬러필터 감광액으로 전술한 과정을 반복하여 적색, 녹색 및 청색(RGB)이 블랙 매트릭스(220)의 개구부에 각각 형성된 컬러필터(230)가 완성된다. 여기서, 적색, 녹색 및 청색의 컬러필터(230)는 각각 동일한 마스크를 이용하여 노광할 수 있다. Subsequently, a color filter photoresist having any one of red, green, and blue colors is applied onto the second insulating substrate 210 on which the black matrix 220 and the black matrix 220 are not formed, and then the exposure, Through the development and baking process, the color filter 230 having any one of red, green, and blue colors is formed. Thereafter, the above-described process is repeated with the color filter photoresist having the remaining colors, thereby completing the color filter 230 in which red, green, and blue RGB colors are formed in the openings of the black matrix 220, respectively. Here, the red, green, and blue color filters 230 may be exposed using the same mask.

다음, 블랙 매트릭스(220)와 컬러 필터(230)의 상부에는 오버코트층(240)이 형성된다. 오버코트층(240)은 컬러필터(230)를 보호하고 제 2 기판(200)을 평탄화하며, 주로 아크릴계 에폭시 재료를 사용하여 만들어지게 된다. 이어, 오버코트층(240)의 상부에 공통전극(250)을 형성하게 된다. 공통전극(250)은 제 1 기판(100)의 화소전극(180)과 함께 액정층(300)에 직접 신호 전압을 인가하게 된다. Next, an overcoat layer 240 is formed on the black matrix 220 and the color filter 230. The overcoat layer 240 protects the color filter 230 and planarizes the second substrate 200, and is mainly made of an acrylic epoxy material. Subsequently, the common electrode 250 is formed on the overcoat layer 240. The common electrode 250 directly applies a signal voltage to the liquid crystal layer 300 together with the pixel electrode 180 of the first substrate 100.

다음, 도 3에 도시된 바와 같이, 공통전극(250) 위에 비교적 경질의 제 1 수지 물질을 도포하여 제 1 수지도포층(260)을 형성한다. 그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 수지 물질 보다 연질인 제 2 수지 물질을 차례로 도포하여 상부의 제 2 수지도포층(270)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 3, the first resin coating layer 260 is formed by applying a relatively hard first resin material on the common electrode 250. As shown in FIG. 4, the second resin material layer 270 of the upper portion is formed by sequentially applying a second resin material that is softer than the first resin material.

도 5에 도시된 바와 같이, 적층된 수지도포층(260, 270)을 포토공정을 통하여 패터닝하여 소정의 형상을 갖는 컬럼 스페이서(280)를 형성한다. 여기서, 하부의 제 1 수지층(281)은 제 2 수지층(283)에 비하여 경질의 수지 물질로 이루어 지며, 양 기판 사이의 기본적인 셀 갭(Cell Gap)을 유지할 수 있는 정도의 두께로 제작되어야 한다. 제 2 수지층(283)은 외부에서 가해지는 압력에 탄력적으로 대응할 수 있도록 제 1 수지층(281)에 비하여 연질의 수지 물질 또는 강도 및 강성이 낮은 수지 물질에 의하여 제조되어야 한다.As shown in FIG. 5, the stacked resin coating layers 260 and 270 are patterned through a photo process to form a column spacer 280 having a predetermined shape. Here, the lower first resin layer 281 is made of a hard resin material as compared to the second resin layer 283, and should be manufactured to a thickness sufficient to maintain a basic cell gap between the two substrates. do. The second resin layer 283 should be made of a soft resin material or a resin material having a lower strength and rigidity than the first resin layer 281 so as to flexibly respond to pressure applied from the outside.

이에 의해, 액정표시패널에 가해지는 외부 압력을 컬럼 스페이서(280)의 제 2 수지층(283)이 탄성적으로 흡수하여 외부 압력에 대한 내성이 커지면서, 제 1 수지층(281)에 의하여 양 기판(100, 200) 사이에 적당한 셀 갭을 유지할 수 있다. 그리고, 본 발명에 따른 컬럼 스페이서(280)에 의해 충분한 변이량 및 탄성력을 확보할 수 있어 보다 큰 하중을 견디며 액정량 마진을 향상 시킬 수 있다. 외부 압력에 의하여 스페이서가 무너지면서 어둡게 보이는 불량도 방지할 수 있다.As a result, the second resin layer 283 of the column spacer 280 elastically absorbs the external pressure applied to the liquid crystal display panel, thereby increasing resistance to the external pressure, thereby increasing both substrates by the first resin layer 281. A suitable cell gap can be maintained between (100, 200). And, by the column spacer 280 according to the present invention can ensure a sufficient amount of variation and elastic force to withstand a greater load and improve the liquid crystal amount margin. It is also possible to prevent the spacers from collapsing due to external pressure and appear dark.

이와 같이 완성된 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200)을 대향 배치하여 정렬한 다음 실런트(미도시)를 사용하여 상호 접합하게 되며, 양 기판 사이에는 액정 적하 방법 또는 진공 주입 방법을 사용하여 액정층(300)이 채워져 액정 표시 패널이 완성된다.The first substrate 100 and the second substrate 200 completed as described above are arranged to face each other, and then bonded to each other using a sealant (not shown), and a liquid crystal dropping method or a vacuum injection method is used between the two substrates. The liquid crystal layer 300 is filled to complete the liquid crystal display panel.

본 발명의 실시예와 달리, 서로 다른 강도를 가진 3층 이상으로 이루어진 컬럼 스페이서가 제조될 수 있다. Unlike the embodiment of the present invention, a column spacer composed of three or more layers having different strengths may be manufactured.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 외부 압력에 탄력적으로 대응할 수 있는 컬럼 스페이서를 포함하는 액정표시패널 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, a liquid crystal display panel including a column spacer capable of elastically responding to an external pressure and a method of manufacturing the same can be provided.

Claims (5)

제 1 기판과;A first substrate; 상기 제 1 기판에 대향 배치되는 제 2 기판과;A second substrate disposed opposite the first substrate; 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 주입되는 액정층; 및A liquid crystal layer injected between the first substrate and the second substrate; And 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 중 적어도 어느 하나에 형성되어 있으며 비교적 경질인 하부의 제 1 수지층과 상기 제 1 수지층 보다 연질인 상부의 제 2 수지층을 가지는 컬럼 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.A column spacer formed on at least one of the first substrate and the second substrate, the column spacer having a lower first resin layer that is relatively hard and an upper second resin layer that is softer than the first resin layer. LCD panel. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 수지층을 이루는 물질의 유리전이 온도는 제 2 수지층을 이루는 물질의 유리전이 온도보다 높은 것을 특징으로 하는 액정표시패널.The glass transition temperature of the material forming the first resin layer is higher than the glass transition temperature of the material forming the second resin layer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 수지층을 이루는 물질의 유리전이 온도는 상온보다 높고, 상기 제 2 수지층을 이루는 물질의 유리전이 온도는 상온보다 낮은 것을 특징으로 하는 액정표시패널.The glass transition temperature of the material constituting the first resin layer is higher than room temperature, and the glass transition temperature of the material constituting the second resin layer is lower than room temperature. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 수지층을 이루는 물질의 분자량은 상기 제 2 수지층을 이루는 물질 의 분자량 보다 큰 것을 특징으로 하는 액정표시패널.The molecular weight of the material constituting the first resin layer is greater than the molecular weight of the material constituting the second resin layer. 제 1 기판을 마련하는 단계와; Providing a first substrate; 상기 제 1 절연기판 상에 공통전극을 형성하는 단계와; Forming a common electrode on the first insulating substrate; 상기 공통전극 위에 비교적 경질인 하부의 제 1 수지도포층과 상기 제 1 수지도포층 보다 연질인 상부의 제 2 수지도포층을 차례로 형성하는 단계;Sequentially forming a lower hard first resin coating layer on the common electrode and an upper second resin coating layer softer than the first resin coating layer; 상기 수지도포층을 패터닝하여 제 1 수지층과 제 2 수지층으로 이루어진 컬럼 스페이서를 형성하여 제 2 기판을 마련하는 단계; 및Patterning the resin coating layer to form a column spacer composed of a first resin layer and a second resin layer to prepare a second substrate; And 상기 제 2 기판을 상기 제 1 기판에 대향 배치하여 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법. And arranging the second substrate to face the first substrate and bonding the second substrate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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