KR20060095396A - The fabrication method of liquid crystal display device - Google Patents

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KR20060095396A
KR20060095396A KR1020050017035A KR20050017035A KR20060095396A KR 20060095396 A KR20060095396 A KR 20060095396A KR 1020050017035 A KR1020050017035 A KR 1020050017035A KR 20050017035 A KR20050017035 A KR 20050017035A KR 20060095396 A KR20060095396 A KR 20060095396A
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김민주
김정현
이명호
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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

본 발명은 모듈 공정 이후에 기판 상에서 스페이서가 이동하는 것을 방지할 수 있는 액정표시소자의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 액정표시소자의 제조방법은 하부 기판을 준비하는 단계; 상부 기판을 준비하는 단계; 상기 하부 기판 또는 상부 기판 상에 스페이서를 배치하는 단계; 상기 기판 상에 배치된 스페이서에 대하여 1차 경화 공정을 실시하는 단계; 상기 하부 기판 및 상부 기판을 합착하는 단계; 상기 스페이서에 대하여 2차 경화공정을 실시하여, 상기 스페이서를 상기 상부 및 하부 기판의 양측에 고착시키는 단계를 포함하여 이루어진다.The present invention relates to a method of manufacturing a liquid crystal display device capable of preventing the spacers from moving on the substrate after the module process, the method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention comprises the steps of preparing a lower substrate; Preparing an upper substrate; Disposing a spacer on the lower substrate or the upper substrate; Performing a first curing process on the spacer disposed on the substrate; Bonding the lower substrate and the upper substrate; And performing a second curing process on the spacers to fix the spacers to both sides of the upper and lower substrates.

액정표시소자, 스페이서, 잉크젯, 고착성, 2차 경화 Liquid Crystal Display, Spacer, Inkjet, Adhesiveness, Secondary Curing

Description

액정표시소자의 제조방법{THE FABRICATION METHOD OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}Manufacturing method of liquid crystal display device {THE FABRICATION METHOD OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

도 1은 종래 액정표시소자의 단면을 나타내는 도면.1 is a cross-sectional view of a conventional liquid crystal display device.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시소자의 제조방법을 나타내는 흐름도.2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 스페이서 형성방법을 나타내는 도면.3 is a view showing a spacer forming method of the present invention.

도 4a ~ 4c는 종래 액정표시소자의 제조 과정 중 스페이서가 도포된 기판을 나타내는 도면.4A to 4C are diagrams illustrating a substrate on which a spacer is applied during a manufacturing process of a conventional liquid crystal display device.

***본 발명의 주요부분에 대한 부호의 설명****** Description of the symbols for the main parts of the present invention ***

305: 기판 330: 잉크젯 헤드305: substrate 330: inkjet head

311, 311': 스페이서 351: 차광 영역311, 311 ': Spacer 351: Shading area

본 발명은 액정표시소자의 제조방법에 관한 것으로, 특히 모듈 공정 이후에 기판 상에서 스페이서가 이동하는 것을 방지할 수 있는 액정표시소자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device, and more particularly, to a method for manufacturing a liquid crystal display device that can prevent the spacer from moving on the substrate after the module process.

근래, 핸드폰(Mobile Phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 활발히 연구되고 있지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시소자(LCD)가 각광을 받고 있다.Recently, with the development of various portable electronic devices such as mobile phones, PDAs, and notebook computers, there is a growing demand for flat panel display devices for light and thin applications. Such flat panel displays are being actively researched, such as LCD (Liquid Crystal Display), PDP (Plasma Display Panel), FED (Field Emission Display), VFD (Vacuum Fluorescent Display), but mass production technology, ease of driving means, Liquid crystal display devices (LCDs) are in the spotlight for reasons of implementation.

통상, 액정표시소자는 액정의 굴절률 이방성을 이용하여 화면에 정보를 표시하는 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 하부 기판(5)과 상부 기판(3) 및 상기 하부 기판(5)과 상부 기판(3) 사이에 형성된 액정층(7)으로 구성되어 있다. 하부 기판(5)은 구동소자 어레이(Array) 기판이다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 하부 기판(5)에는 복수의 화소가 형성되어 있으며, 각각의 화소에는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor;이하, TFT라 한다)와 같은 구동소자가 형성되어 있다. 상부 기판(3)은 컬러필터(Color Filter)기판으로서, 실제 컬러를 구현하기 위한 컬러필터층이 형성되어 있다. 또한, 상기 하부 기판(5) 및 상부 기판(3)에는 각각 화소전극 및 공통전극이 형성되어 있으며 액정층(7)의 액정분자를 배향하기 위한 배향막이 도포되어 있다.In general, a liquid crystal display device is a device for displaying information on a screen by using refractive index anisotropy of a liquid crystal. As shown in FIG. 1, a lower substrate 5, an upper substrate 3, and a lower substrate 5 and an upper portion are shown. It consists of the liquid crystal layer 7 formed between the board | substrates 3. As shown in FIG. The lower substrate 5 is a drive element array substrate. Although not shown in the drawing, a plurality of pixels are formed on the lower substrate 5, and a driving element such as a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) is formed in each pixel. The upper substrate 3 is a color filter substrate, and a color filter layer for real color is formed. In addition, a pixel electrode and a common electrode are formed on the lower substrate 5 and the upper substrate 3, respectively, and an alignment film for aligning liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 7 is coated.

상기 하부 기판(5) 및 상부 기판(3)은 실런트(Sealant)(9)에 의해 합착되어 있으며, 그 사이에 액정층(7)이 형성되어 상기 하부 기판(5)에 형성된 구동소자에 의해 액정분자를 구동하여 액정층을 투과하는 광량을 제어함으로써 정보를 표시하 게 된다. 또한, 상기 하부 기판(5)과 상부 기판(3) 사이에는 액정셀의 셀갭을 일정하게 유지하기 위한 스페이서(11)가 산포된다.The lower substrate 5 and the upper substrate 3 are bonded by a sealant 9, and a liquid crystal layer 7 is formed therebetween to form a liquid crystal by a driving element formed on the lower substrate 5. The information is displayed by driving the molecules to control the amount of light passing through the liquid crystal layer. In addition, a spacer 11 is disposed between the lower substrate 5 and the upper substrate 3 to maintain a constant cell gap of the liquid crystal cell.

상기 스페이서는 액정표시소자의 상부 기판과 하부 기판의 셀갭을 유지하기 위해 형성된 것으로, 그 형성 형태에 따라 볼 스페이서와 컬럼 스페이서(또는 패턴 스페이서)로 구분될 수 있다.The spacers are formed to maintain cell gaps between the upper substrate and the lower substrate of the liquid crystal display, and may be classified into ball spacers and column spacers (or pattern spacers) according to their formation.

볼 스페이서는 미세한 볼 형태로 상부 기판 또는 하부 기판에 산포방식에 의해 형성되며, 컬럼 스페이서는 감광성의 유기막을 노광공정을 이용하여 형성하는 스페이서이다.The ball spacer is formed by a scattering method on the upper substrate or the lower substrate in a fine ball shape, and the column spacer is a spacer for forming a photosensitive organic film using an exposure process.

상기 볼 스페이서 형성방법은 알코올 등에 스페이서를 혼합하여 분사하는 습식산포법과 스페이서만을 산포하는 건식산포법으로 나눌 수 있다. 또한 건식 산포법에는 정전기를 이용하는 정전산포법과 시체의 분사 압력을 이용하는 제전산포법이 있는데 정전기에 취약한 액정표시소자에는 제전산포법이 주로 사용된다.The ball spacer forming method may be divided into a wet dispersion method in which a spacer is mixed with an alcohol and sprayed, and a dry dispersion method in which only a spacer is dispersed. In addition, the dry dispersion method includes the electrostatic dispersion method using static electricity and the electrostatic dispersion method using injection pressure of the body. The electrostatic dispersion method is mainly used for the liquid crystal display device which is vulnerable to static electricity.

상기 산포방식에 의한 볼 스페이서의 형성방법은 스페이서를 쉽게 형성할 수 있다는 장점이 있으나, 산포되기 때문에 원하는 소정의 위치에 스페이서를 형성하는 것이 상대적으로 어렵고, 산포 밀도를 균일하게 하기도 어렵다는 단점이 있다. 그러므로, 산포방식에 의해 스페이서를 형성하는 경우, 단위 화소의 개구부에 스페이서가 배치되어 개구율을 감소시키거나, 산포되는 스페이서가 서로 엉겨 얼룩 무늬의 화면 불량을 초래하기도 하였다.The method of forming the ball spacer by the dispersion method has an advantage in that the spacer can be easily formed, but it is relatively difficult to form the spacer at a desired predetermined position because of the dispersion, and it is also difficult to uniform the dispersion density. Therefore, when the spacers are formed by the scattering method, the spacers are disposed in the openings of the unit pixels to reduce the aperture ratio, or the spacers to be scattered are entangled with each other, resulting in a defective screen.

이에 반해, 포토 공정에 의한 컬럼 스페이서의 형성방법은 스페이서의 형성 위치를 미리 정한 마스크를 이용하여 포토 공정에 의해 스페이서를 형성하기 때문 에 스페이서의 형성 위치를 자유롭게 조절할 수 있고, 스페이서의 형성밀도 및 형태를 자유롭게 조절할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 포토 공정을 실시하기 때문에, 스페이서를 형성하기 위해 버려지는 감광막의 사용이 지나치게 많아 비용 상승 및 환경오염의 원인이 되고, 포토 공정을 위해 고가의 마스크를 사용하여야 하며, 포토 공정을 위해 여러 부수 공정을 진행하여야하는 등 비경제적인 면이 상당하다.On the other hand, in the method of forming the column spacer by the photo process, since the spacer is formed by the photo process using a mask having a predetermined position for forming the spacer, the formation position of the spacer can be freely adjusted, and the density and shape of the spacer are formed. There is an advantage that can be adjusted freely. However, since the photo process is carried out, the use of the photoresist film discarded to form the spacer is excessive, causing cost increase and environmental pollution, and an expensive mask must be used for the photo process. It is quite economical to proceed with the process.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 저 비용에 의해 스페이서를 형성하면서도 정위치에 스페이서를 배치할 수 있는 스페이서 형성방법을 제안한다. 또한, 특히 액정표시소자의 모듈 공정에서 상, 하부 기판의 합착 후, 스페이서의 2차 경화를 실시함으로써 스페이서 입자와 두 기판 사이의 고착성을 향상시켜, 스페이서의 정점 이탈을 방지할 수 있는 액정표시소자의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the problems as described above, and propose a spacer forming method that can be arranged in a fixed position while forming a spacer at a low cost. In addition, especially after the upper and lower substrates are bonded together in the module process of the liquid crystal display device, the secondary curing of the spacer is performed to improve adhesion between the spacer particles and the two substrates, thereby preventing the spacer from escaping from the top. The purpose is to provide a method of manufacturing.

상기한 목적을 이루기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시소자의 제조방법은 하부 기판을 준비하는 단계; 상부 기판을 준비하는 단계; 상기 하부 기판 또는 상부 기판 상에 스페이서를 배치하는 단계; 상기 기판 상에 배치된 스페이서에 대하여 1차 경화 공정을 실시하는 단계; 상기 하부 기판 및 상부 기판을 합착하는 단계; 상기 스페이서에 대하여 2차 경화공정을 실시하여, 상기 스페이서를 상기 상부 및 하부 기판의 양측에 고착시키는 단계를 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, a method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention comprises the steps of preparing a lower substrate; Preparing an upper substrate; Disposing a spacer on the lower substrate or the upper substrate; Performing a first curing process on the spacer disposed on the substrate; Bonding the lower substrate and the upper substrate; And performing a second curing process on the spacers to fix the spacers to both sides of the upper and lower substrates.

즉, 본 발명은 액정표시소자의 제조에 있어서, 셀갭 유지용 스페이서 입자를 상부 기판 또는 하부 기판 상에 정점 배치하고, 상기 두 기판의 합착 전과 후의 두 차례에 걸쳐 경화 공정을 진행시킴으로써, 볼 스페이서의 고착 능력을 향상시키고, 이를 통해 스페이서의 이동에 의한 불량을 개선하는 액정표시소자의 제조 방법을 제공한다.That is, in the manufacture of the liquid crystal display device, the cell gap retention spacer particles are placed on the upper substrate or the lower substrate, and the curing process is performed twice before and after the two substrates are bonded to each other. The present invention provides a method for manufacturing a liquid crystal display device which improves fixing ability and thereby improves defects caused by movement of spacers.

또한, 상기 스페이서의 정점 배치는 정위치에 스페이서를 적하시킬 수 있으면서, 공정이 단순한 잉크젯 분사 방식을 이용한다.In addition, in the arrangement of the vertices of the spacers, the spacers can be dropped in place, and the inkjet injection method is simple.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시소자의 제조방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

액정표시소자의 제조 공정은 크게 하부 기판에 구동소자를 형성하는 구동소자 어레이 공정과, 상부 기판에 컬러필터를 형성하는 컬러필터 공정, 및 셀(Cell)공정으로 구분될 수 있는데, 이러한 액정표시소자의 공정을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The manufacturing process of the liquid crystal display device may be classified into a driving device array process of forming a driving device on a lower substrate, a color filter process of forming a color filter on an upper substrate, and a cell process. The process of will be described with reference to FIG.

우선, 구동소자 어레이 공정에 의해 하부 기판 상에 배열되어 단위 화소 영역을 정의하는 복수의 게이트라인(Gate Line) 및 데이터라인(Date Line)을 형성하고 상기 화소영역 각각에 상기 게이트라인과 데이터라인에 접속되는 구동소자인 박막트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)를 형성한다(S101). 또한, 상기 구동소자 어레이 공정을 통해 상기 박막트랜지스터에 접속되어 박막트랜지스터를 통해 신호가 인가됨에 따라 액정층을 구동하는 화소전극을 형성한다.First, a plurality of gate lines and data lines are formed on the lower substrate by a driving element array process to define a unit pixel region, and the gate lines and the data lines are respectively formed in the pixel regions. A thin film transistor (TFT) which is a driving device to be connected is formed (S101). In addition, the pixel electrode is connected to the thin film transistor through the driving element array process to drive a liquid crystal layer as a signal is applied through the thin film transistor.

그리고, 상부 기판에는 컬러필터공정에 의해 컬러를 구현하는 R,G,B의 컬러필터층과 공통전극을 형성한다(S102).In addition, a color filter layer of R, G, and B and a common electrode are formed on the upper substrate by color filter process (S102).

한편, 상기한 구동소자 어레이 공정과, 상부 기판에 컬러필터를 형성하는 컬러필터 공정은 복수의 패널영역이 형성되는 대면적의 유리기판에 일괄적으로 진행되며, 또한, 상기 상부 기판 및 하부 기판은 연속되는 공정 또는 별개의 공정으로 형성할 수 있다.On the other hand, the driving element array process and the color filter process for forming a color filter on the upper substrate are carried out collectively on a large area glass substrate in which a plurality of panel regions are formed, and the upper substrate and the lower substrate It can be formed in a continuous process or in a separate process.

이어서, 상기 상부 기판 및 하부 기판에 각각 전극 패턴을 보호하기 위한 보호막 및 액정 배향을 위한 배향막을 순차적으로 적층한다(S103). 또한, 상기 배향막을 도포한 후 상부 기판과 하부 기판 사이에 형성되는 액정층의 액정분자에 배향규제력 또는 표면고정력(즉, 프리틸트각(Pretilt Angel)과 배향방향)을 제공하기 위해 상기 배향막을 러빙(Rubbing)한다(S103).Subsequently, a protective film for protecting an electrode pattern and an alignment film for liquid crystal alignment are sequentially stacked on the upper substrate and the lower substrate, respectively (S103). In addition, after applying the alignment layer, the alignment layer is rubbed to provide alignment control force or surface fixation force (ie, pretilt angel and alignment direction) to the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer formed between the upper substrate and the lower substrate. (Rubbing) (S103).

이후, 하부 기판에 셀갭(Cell Gap)을 일정하게 유지하기 위해 구형의 스페이서(Spacer)를 도포하고(S104), 1차 경화를 실시한다(S105). 상기 구형 스페이서는 스페이서 입자 분산액의 형태로 준비되어, 잉크젯 인쇄 방법에 의해 액정표시소자의 차광 영역 상에 정점(定點) 배치된다. 이 방법은 종래 화소전극이 형성된 기판 상에 스페이서 입자를 랜덤 또한 균일하게 산포시키는 산포법과 구별되어, 기판 상 임의의 위치에 임의의 패턴으로 스페이서를 도포할 수 있는 장점이 있다. 다시 말해, 개구부가 되는 화소 영역 이외의 부분, 즉, 차광 영역에만 선별적으로 스페이서 입자를 배치가 가능하다. 또한, 잉크젯 인쇄 방법은 기판에 직접 접촉시키는 일 없이, 임의의 위치에 임의의 패턴으로 스페이서를 배치할 수가 있기 때문에 매우 유효한 방법이다.Subsequently, in order to maintain a constant cell gap on the lower substrate, a spherical spacer is coated (S104), and first curing is performed (S105). The spherical spacer is prepared in the form of a spacer particle dispersion, and is vertex-positioned on the light shielding region of the liquid crystal display element by an inkjet printing method. This method is distinguished from the scattering method of randomly and uniformly dispersing spacer particles on a substrate on which a pixel electrode is formed, and has an advantage in that spacers can be applied in an arbitrary pattern on an arbitrary position on the substrate. In other words, spacer particles can be selectively disposed only in portions other than the pixel region serving as the opening, that is, the light shielding region. In addition, the inkjet printing method is very effective because the spacer can be arranged in any pattern at any position without directly contacting the substrate.

도 3은 본 발명에 따라 잉크젯 인쇄 방법에 의해 기판 상의 소정 위치에 스 페이서를 형성하는 방법을 나타내는 도면으로서, 도면에 도시된 바와 같이, 잉크젯 인쇄 장치의 헤드(330)는 기판(305) 상에 일정한 간격을 사이에 두고 이격 배치된다.3 is a view showing a method of forming a spacer at a predetermined position on a substrate by an inkjet printing method according to the present invention. As shown in the drawing, the head 330 of the inkjet printing apparatus is formed on the substrate 305. They are spaced apart with regular intervals between them.

상기 잉크젯 헤드(330)는 바(Bar) 형으로 구성되며, 기판(305)과 대향하는 배면에는 기판(305)에 대향하는 방향으로 복수의 분사용 노즐이 일정 간격 이격된채 배열되어 있다. 이때, 상기 노즐이 열리고 닫힘에 의해 기판(330)에 도포되는 스페이서(311)의 공급량 및 적하 위치가 조절된다. 또한, 상기 잉크젯 헤드(330) 및 노즐의 수를 조절함으로써 잉크젯 인쇄 공정시간을 조절할 수도 있다.The inkjet head 330 has a bar shape, and a plurality of jetting nozzles are arranged at a predetermined interval on a rear surface of the inkjet head 330 opposite to the substrate 305. At this time, the supply amount and the dropping position of the spacer 311 applied to the substrate 330 is adjusted by opening and closing the nozzle. In addition, the inkjet printing process time may be adjusted by adjusting the number of the inkjet head 330 and the nozzles.

잉크젯 인쇄는 기판(305)이 배치되는 스테이지(미도시) 또는 잉크젯 헤드(330)가 이동하면서 이루어지는데, 잉크젯 헤드(305)의 스캔 방향(↗)을 따라 기판(305) 상 화소 영역(350)을 제외한 차광 영역(351)에 스페이서(311')가 선택적으로 인쇄된다.Inkjet printing is performed while the stage (not shown) on which the substrate 305 is disposed or the inkjet head 330 moves, and the pixel region 350 on the substrate 305 along the scanning direction ↗ of the inkjet head 305 is moved. The spacer 311 ′ is selectively printed on the light shielding area 351 except for the above.

이렇게 도포된 스페이서 입자의 표면에는 광 또는 열에 의해 경화되는 고착성 물질이 형성되어 있어, 1차 경화 공정을 거친 스페이서가 기판 상에 고정된다. 이때, 상기 1차 경화 공정을 위한 에너지원으로 상기 스페이서의 고착성 물질의 종류에 따라 레이저빔, 크세논 램프 또는 할로겐 램프 등과 같은 UV/VIS 광원 또는 써멀 헤드 (thermal head) 등 열원이 이용될 수 있다.On the surface of the spacer particles coated in this way, a sticking material that is cured by light or heat is formed, and the spacer having undergone the primary curing process is fixed on the substrate. In this case, a heat source such as a UV / VIS light source or a thermal head such as a laser beam, a xenon lamp, a halogen lamp, or the like may be used as an energy source for the primary curing process, depending on the type of adhesive material of the spacer.

그리고, 컬러 필터가 형성된 상부 기판의 가장 자리 영역에는 기판 합착을 위한 실런트(Sealant)를 도포하는데(S105), 상기 실런트는 보통 열이나 광(UV)에 의해 경화되는 수지층을 일정 위치에 일정 폭만큼 디스펜싱(Dispensing) 혹은 스크 린 프린팅(Screen printing)법으로 도포하여 형성한다.In addition, a sealant for bonding the substrate is applied to the edge region of the upper substrate on which the color filter is formed (S105), and the sealant usually has a predetermined width at a predetermined position on the resin layer cured by heat or light (UV). It is formed by coating by dispensing or screen printing.

이어서, 실런트를 경화하여 상기 상부 기판과 하부 기판에 가압 합착한 후(S106), 스페이서의 고착성을 증가시키기 위해 스페이서에 대한 2차 경화를 실시한다(S107). 이는 1차 경화되어 하부 기판 상에 고착된 스페이서를 상부 기판에도 고착시키기 위한 것으로, 상부 기판 상에 광 또는 열을 가하여, 상기 상부 기판과 접하는 스페이서의 고착성 물질에 2차의 경화 공정을 실시함으로써, 상기 상부 및 하부 기판의 배향막 사이에서 상기 스페이서를 더욱 확실히 고정시키는 것이다. 이는 종래 액정패널을 구성하는 한쪽의 기판에서만 경화를 실시하는 것보다 스페이서의 정점 고착성을 더욱 개선하기 위한 것으로, 모듈 공정 단계 전에 스페이서의 2차 경화를 실시하는 것이다.Subsequently, the sealant is cured and pressure-bonded to the upper substrate and the lower substrate (S106), and then secondary curing of the spacer is performed to increase adhesion of the spacer (S107). This is to fix the spacer, which is first cured and fixed on the lower substrate, to the upper substrate. By applying light or heat on the upper substrate, a secondary curing process is performed on the adhesive material of the spacer in contact with the upper substrate. The spacer is more securely fixed between the alignment layers of the upper and lower substrates. This is to further improve the apex fixation of the spacers than to cure only one substrate constituting the conventional liquid crystal panel, and to perform the secondary curing of the spacers before the module process step.

실질적으로 종래 액정표시소자의 제조 공정에서는 잉크젯 인쇄 방식을 이용하여 스페이서를 원하는 위치에 정점(定點) 배치시키 되더라도, 모듈 공정 중 액정 패널의 상, 하부에 편광판을 가압 부착하는 과정에서 과도한 압력으로 인해 편광판의 압착 방향을 따라 스페이서가 초기 분사 위치를 이탈하여 화소의 개구 영역까지 이동하게 되는 문제점이 발생하였었다.Substantially, in the conventional manufacturing process of the liquid crystal display device, even if the spacer is positioned at a desired position using an inkjet printing method, due to excessive pressure in the process of pressing and attaching the polarizing plate to the upper and lower portions of the liquid crystal panel during the module process. A problem arises in that the spacer moves away from the initial injection position along the pressing direction of the polarizer to the opening region of the pixel.

도 4a 및 4c는 이와 같은 문제점을 나타내는 도면으로서, 종래 잉크젯 인쇄에 의해 스페이서가 도포된 기판을 도시하고 있다. 먼저, 도 4a는 스페이서 인쇄 직후의 기판을, 도 4b는 액정 주입 후의 기판을, 도 4c는 편광판 부착 후의 기판의 모습을 도시하고 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 스페이서는 인쇄 단계에서부터 액정 패널의 셀갭에 액정을 주입, 봉지하는 단계까지, 기판 상에서 배치된 정점을 이탈하지 않아 인쇄 직후와 액정 주입 이후, 동일한 위치에서 같은 개수의 스페이서가 발견되었다. 그러나, 모듈 공정 과정에서 가해지는 압력의 방향에 따라 스페이서가 정점을 이탈하여, 대부분 다른 위치, 즉 액정표시소자의 개구 영역으로 이동되는 것을 확인할 수 있었다.4A and 4C illustrate such a problem, and show a substrate coated with a spacer by conventional inkjet printing. First, FIG. 4A shows a substrate immediately after spacer printing, FIG. 4B shows a substrate after liquid crystal injection, and FIG. 4C shows a state of the substrate after the polarizer is attached. As shown in the figure, the spacers do not deviate from the vertices disposed on the substrate from the printing step to the step of injecting and encapsulating the liquid crystal into the cell gap of the liquid crystal panel so that the same number of spacers are formed at the same position immediately after printing and after the liquid crystal injection. Found. However, it was confirmed that the spacers deviated from the vertices according to the direction of the pressure applied in the process of the module, and mostly moved to other positions, that is, the opening regions of the liquid crystal display.

스페이서 입자는 통상적으로 합성 수지나 유리 등으로 이루어지므로 화소전극 상에 스페이서가 배치되면 편광이 흐트러져 편광성을 잃는 소위 소편 현상이 생기고, 스페이서 부분이 광 누설을 일으키거나 스페이서 표면에서의 액정의 배향이 흐트러져 광 누설이 발생하여 콘트라스트 비(contrast ratio)나 색조가 저하되기도 하여 표시 품질이 악화되는 경우가 발생한다.Since the spacer particles are generally made of synthetic resin, glass, or the like, when the spacer is disposed on the pixel electrode, a polarization is disturbed to cause a so-called small piece phenomenon in which the polarization is lost. Disruption of light may occur, resulting in a decrease in contrast ratio or color tone, resulting in deterioration of display quality.

또한, 스페이서와 기판 사이의 고착성이 충분하지 않을 경우, 외부로부터의 충격이 액정패널 상에 가해졌을 때 스페이서가 정점을 벗어나 배향막을 손상시키거나, 박막 트랜지스터 소자를 파손시키는 경우가 발생하였고, 액정패널의 표시 영역에 압력을 가하게 될 경우 스페이서의 이동으로 인해 표시 영역이 물결모양으로 어두워지는 리플 현상이 발생할 수 있다.In addition, when the adhesion between the spacer and the substrate is not sufficient, when the impact from the outside is applied on the liquid crystal panel, the spacer may break out of the peak and damage the alignment layer, or may damage the thin film transistor element. When a pressure is applied to the display area of R, a ripple phenomenon may occur in which the display area becomes dark due to the movement of the spacer.

따라서, 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 상, 하판 합착 후 스페이서 고착 성분의 2차 경화를 위한 에이징(Aging)을 실시하여, 스패이서의 이동을 방지함으로써, 스페이서의 미고착으로 인한 불량을 방지하는 것이다.Therefore, in order to solve this problem, the present invention performs aging for secondary curing of the spacer fixing component after the upper and lower plates are bonded, thereby preventing the spacer from moving, thereby preventing defects due to non-fixing of the spacer. It is.

한편, 상기 하부 기판과 상부 기판은 대면적의 투명 기판으로 이루어져 있다. 다시 말해서, 대면적의 투명 기판에 복수의 패널(Panel)영역이 형성되고, 상기 패널 영역 각각에 구동소자인 박막트랜지스터 및 컬러필터층이 형성되기 때문에 낱 개의 액정패널을 제작하기 위해서는 상기 유리기판을 절단, 가공해야만 한다(S108). 이후, 상기와 같이 가공된 개개의 액정패널에 액정주입구를 통해 액정을 주입하고 상기 액정주입구를 봉지하여 액정층을 형성한 후(S109), 각 액정패널의 상, 하부에 편광판을 부착하고(S110), 검사함으로써(S111) 액정표시소자를 제작하게 된다.On the other hand, the lower substrate and the upper substrate is composed of a large area transparent substrate. In other words, a plurality of panel regions are formed on a large transparent substrate, and a thin film transistor and a color filter layer, which are driving elements, are formed in each of the panel regions, so that the glass substrate is cut in order to manufacture a single liquid crystal panel. , Must be processed (S108). Thereafter, liquid crystal is injected into the individual liquid crystal panel processed as described above through the liquid crystal inlet, and the liquid crystal inlet is encapsulated to form a liquid crystal layer (S109), and then a polarizing plate is attached to the upper and lower portions of each liquid crystal panel (S110). By the inspection (S111), a liquid crystal display element is produced.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 일실시예에 따른 액정표시소자의 제조방법은 액정패널을 구성하는 상, 하부 기판의 합착 후, 스페이서의 2차 경화를 실시함으로써, 스페이서 입자의 고착 성분을 기판에 접착시켜, 스페이서의 정점 이탈을 방지할 수 있는 액정표시소자의 제조방법을 제공한다.As described above, in the method of manufacturing the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention, after bonding the upper and lower substrates constituting the liquid crystal panel, the second component of the spacer is hardened, thereby fixing the fixing components of the spacer particles. Provided is a method for manufacturing a liquid crystal display device which can be adhered to a substrate to prevent deviation of the vertices of the spacer.

한편, 최근에는 상, 하부 기판의 합착에서 실링(Sealing), 액정주입 엔드 실(End Seal)까지 하나의 챔버 내에서 가능하게 하는 공정법이 주목받고 있는데, 이와 같은 공정은 통상 광(UV) 경화법을 사용하며, 기판 합착 전 액정을 기판의 면적에 비례하여 여러 방울 적하한 후, 진공(액정 내의 기포제거) 합착한다. 이때, 합착하기 위해 기판을 셀 갭(Cell gap)만큼 누르면 광(UV)이 나와 실(Seal) 재료를 경화시켜 액정을 봉지한다. 즉, 기판의 합착 전 액정을 먼저 적하하고, 상, 하부 기판을 정렬한 상태에서 압력을 가하여 합착과 동시에 압력의 인가에 의해 적하된 액정(107)을 패널 전체에 걸쳐 균일하게 퍼지게 한 후, 자외선에 노출하거나 열에 의한 소성과정에 의해 실런트를 경화하는 것이다. 이와 같은 방법은 장비수를 줄이고 공정시간을 획기적으로 단축시킬 수 있기 때문에 차세대 라인의 후보로 많이 거론되고 있는 공정으로, 본 발명의 사상은 이와 같은 공정에도 적용가능하여, 상기 와 같은 방법으로 합착, 경화된 기판상에서 스페이서의 2차 경화를 실시할 수 있다.On the other hand, in recent years, a process method that enables the sealing of the upper and lower substrates to seal and liquid crystal injection end seal in one chamber has been attracting attention, and such a process is usually light (UV) curing. The liquid crystals are dropped in proportion to the area of the substrate before the substrate is bonded, and then vacuum (bubble in the liquid crystal) is bonded. At this time, when the substrate is pressed by a cell gap to bond, light UV is emitted to cure the seal material to encapsulate the liquid crystal. That is, the liquid crystals are first dropped before the bonding of the substrate, the pressure is applied in the state where the upper and lower substrates are aligned, and the liquid crystals 107 dropped by the application of the pressure at the same time as the bonding and the pressure are uniformly spread throughout the entire panel. Hardening of the sealant by exposure to heat or by thermal firing. This method is a process that has been widely considered as a candidate for the next generation line because it can reduce the number of equipment and significantly shorten the process time, the idea of the present invention can be applied to such a process, Secondary curing of the spacer can be carried out on the cured substrate.

본 실시예의 스페이서 2차 경화 공정에도 레이저빔, 크세논 램프 또는 할로겐 램프 등과 같은 UV/VIS 광원 또는 써멀 헤드 (thermal head) 등의 열원이 경화를 위한 에너지원으로 사용될 수 있다.In the spacer secondary curing process of the present embodiment, a heat source such as a UV / VIS light source or a thermal head such as a laser beam, a xenon lamp or a halogen lamp may be used as an energy source for curing.

한편, 상기한 명세서에서 스페이서는 하부 기판에 실런트는 상부 기판에 도포되는 예를 들어 상술하였으나, 실질적으로 스페이서나 실런트는 상부 기판 또는 하부 기판의 적어도 어느 한 쪽에 도포될 수 있다.Meanwhile, in the above specification, the spacer is applied to the lower substrate, for example, the sealant is applied to the upper substrate, but the spacer or the sealant may be applied to at least one of the upper substrate or the lower substrate.

결국, 본 발명의 요지는 스페이서의 인쇄 후 1차 경화를 실시하고, 상, 하판의 합착 후 2차 경화를 실시함으로써, 액정패널의 한쪽 기판에서만 경화를 실시하는 것보다 스페이서의 접착 상태를 더욱 개선한다.As a result, the gist of the present invention is to improve the adhesion state of the spacer more than to cure only one substrate of the liquid crystal panel by performing the first curing after printing the spacer and the second curing after bonding the upper and lower plates. do.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시소자의 제조방법은 잉크젯 방식으로 스페이서를 분사하므로 종래의 포토리소그래피 방법에 비하여 공정수가 줄어들게 되며, 또한, 상, 하의 기판 합착 후 스페이서를 2차 경화하여 두 기판 사이에 고정시킴으로써, 스페이서의 정점 배치 정도가 향상된다. 또한, 스페이서가 개구 영역으로 이탈함으로써 발생되는 배향막 손상, 광 누설, 콘트라스트 비(contrast ratio) 및 색조의 저하 현상 등이 개선되어, 표시 품질의 향상 및 제조 원가 절감 등을 기대할 수 있다.As described above, the manufacturing method of the liquid crystal display device according to the present invention, by spraying the spacer by the inkjet method, the process number is reduced compared to the conventional photolithography method, and after the upper and lower substrates are bonded, the spacer is second hardened By fixing between substrates, the vertex arrangement degree of a spacer improves. In addition, the alignment film damage, the light leakage, the contrast ratio and the lowering of the color tone caused by the spacer leaving the opening area can be improved, so that display quality can be improved and manufacturing cost can be expected.

Claims (12)

하부 기판을 준비하는 단계;Preparing a lower substrate; 상부 기판을 준비하는 단계;Preparing an upper substrate; 상기 하부 기판 또는 상부 기판 상에 스페이서를 배치하는 단계;Disposing a spacer on the lower substrate or the upper substrate; 상기 기판 상에 배치된 스페이서에 대하여 1차 경화 공정을 실시하는 단계;Performing a first curing process on the spacer disposed on the substrate; 상기 하부 기판 및 상부 기판을 합착하는 단계;Bonding the lower substrate and the upper substrate; 상기 스페이서에 대하여 2차 경화공정을 실시하여, 상기 스페이서를 상기 상부 및 하부 기판의 양측에 고착시키는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.And performing a second curing step on the spacers to fix the spacers to both sides of the upper and lower substrates. 제 1 항에 있어서, 상기 스페이서는 잉크젯 인쇄 방식에 의해 배치됨을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.The method of claim 1, wherein the spacer is disposed by an inkjet printing method. 제 1 항에 있어서, 상기 스페이서는 그 표면이 광 또는 열에 의해 경화되는 고착성 물질로 형성됨을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.The method of claim 1, wherein the spacer is formed of a fixing material whose surface is cured by light or heat. 제 1 항에 있어서, 상기 1차 및 2차 경화 공정에 사용되는 에너지원은 레이저빔, 크세논 램프 및 할로겐 램프로 구성된 군으로부터 선택된 UV/VIS 광원인 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.The method of claim 1, wherein the energy source used in the primary and secondary curing processes is a UV / VIS light source selected from the group consisting of a laser beam, a xenon lamp, and a halogen lamp. 제 1 항에 있어서, 상기 1차 및 2차 경화 공정에 사용되는 에너지원은 써멀 헤드(thermal head)를 포함하여 구성된 군으로부터 선택된 열원인 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.The method of claim 1, wherein the energy source used in the primary and secondary curing processes is a heat source selected from the group consisting of a thermal head. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 기판 상에 공통 전극을 형성하는 단계를 추가로 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.The method of claim 1, further comprising forming a common electrode on the lower substrate. 제 1 항에 있어서, 상기 상부 기판 상에 화소 전극을 형성하는 단계를 추가로 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.The method of claim 1, further comprising forming a pixel electrode on the upper substrate. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 기판 상에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계를 추가로 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.The method of claim 1, further comprising forming a thin film transistor on the lower substrate. 제 1 항에 있어서, 상기 상부 기판 상에 컬러 필터를 형성하는 단계를 추가로 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.The method of claim 1, further comprising forming a color filter on the upper substrate. 제 1 항에 있어서, 상기 상부 기판 상에 실런트를 형성하는 단계를 추가로 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.The method of claim 1, further comprising forming a sealant on the upper substrate. 제 1 항에 있어서, 상기 상, 하부 기판 상에 보호막을 형성하는 단계를 추가로 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.The method of claim 1, further comprising forming a protective film on the upper and lower substrates. 제 1 항에 있어서, 상기 상, 하부 기판 상에 배향막을 형성하는 단계를 추가로 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.The method of claim 1, further comprising forming an alignment layer on the upper and lower substrates.
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