KR20040062066A - liquid crystal display panel including ink jet spacer and manufacturing method the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD)용 액정패널(liquid crystal display panel)에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 액정층을 사이에 두고 대향하는 제 1 및 제 2 기판, 그리고 이들 사이의 셀 갭(cell gap)을 유지하기 위한 잉크젯 방식의 스페이서(inkjet spacer)를 포함하는 액정패널에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display panel for a liquid crystal display device (LCD), and more particularly, to first and second substrates facing each other with a liquid crystal layer interposed therebetween. The present invention relates to a liquid crystal panel including an inkjet spacer for maintaining a cell gap.
액정패널은 액정표시장치의 핵심적인 구성요소로서, 액정층을 사이에 두고 대향하는 제 1 및 제 2 기판을 포함한다.The liquid crystal panel is an essential component of the liquid crystal display, and includes first and second substrates facing each other with the liquid crystal layer interposed therebetween.
액정분자는 구조가 가늘고 길며, 광학적 이방성과 분극성질을 띤다. 이에 액정패널을 구성하는 양 기판의 마주보는 면에는 각각 전계생성전극이 형성되고, 이들간의 전압차를 통해 액정분자의 배열방향을 인위적으로 조절한다. 그리고 이때 변화되는 빛의 투과율을 통해 여러 가지 화상을 디스플레이(display) 한다.Liquid crystal molecules are thin and long in structure, and have optical anisotropy and polarization. Accordingly, field generating electrodes are formed on opposite surfaces of both substrates constituting the liquid crystal panel, and the arrangement direction of the liquid crystal molecules is artificially adjusted through the voltage difference therebetween. In this case, various images are displayed by changing the transmittance of light.
일반적인 액정패널에는 화상표현의 기본 단위로서 다수의 화소(pixel)가 형성되는데, 현재에는 스위칭 소자를 사용하여 이들 각 화소를 독립적으로 제어하는 능동행렬(Active-Matrix) 방식이 널리 사용된다. 이때 스위칭 소자로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)를 사용한 것이 잘 알려진 박막트랜지스터형 액정표시장치(TFT-LCD)이다.In a typical liquid crystal panel, a plurality of pixels are formed as a basic unit of image expression. Currently, an active matrix method that independently controls each pixel using a switching element is widely used. At this time, a thin film transistor (TFT-LCD) is a well-known thin film transistor (TFT) as a switching element.
이하, 도면을 참조하여 일반적인 능동행렬 방식의 액정패널을 설명한다.Hereinafter, a general active matrix liquid crystal panel will be described with reference to the drawings.
도 1은 일반적인 액정패널의 단면도로서, 액정층(50)을 사이에 두고 대향하는 제 1 기판(10)과 제 2 기판(30)을 포함한다.1 is a cross-sectional view of a general liquid crystal panel, and includes a first substrate 10 and a second substrate 30 facing each other with the liquid crystal layer 50 interposed therebetween.
이중 제 1 기판(10)은 유리등의 투명한 제 1 절연기판(12), 그리고 이의 일면에 종횡으로 배열되어 매트릭스(matrix) 형태로 화소(P)를 정의하는 다수의 게이트라인(미도시) 및 데이터라인(16)과, 이들의 교차점에 형성되는 박막트랜지스터(T)와, 각 박막트랜지스터(T)와 연결된 상태로 화소(P)에 대응되는 화소전극(18)을 포함한다.The first substrate 10 includes a transparent first insulating substrate 12 such as glass, and a plurality of gate lines (not shown) arranged vertically and horizontally on one surface thereof to define the pixel P in a matrix form. The data line 16 includes a thin film transistor T formed at an intersection thereof, and a pixel electrode 18 corresponding to the pixel P in a state in which the thin film transistor T is connected to each thin film transistor T.
이때 각 박막트랜지스터는 게이트라인에서 분기한 게이트전극(14a)과, 데이터라인(16)에서 분기한 소스전극(16a)과, 화소전극(18)에 연결되는 드레인전극(24), 그리고 전하 또는 홀 등의 캐리어 이동통로인 액티브채널층(22)을 포함한다.In this case, each thin film transistor includes a gate electrode 14a branched from the gate line, a source electrode 16a branched from the data line 16, a drain electrode 24 connected to the pixel electrode 18, and a charge or hole. And an active channel layer 22, which is a carrier movement path.
그리고 미설명 부호 20은 게이트라인과 데이터라인(16)의 절연을 위해 기판 전면으로 형성되는 게이트절연막을, 그리고 26은 박막트랜지스터(T)를 보호하기 위해 상기 박막트랜지스터(T) 상부로 기판 전면에 형성되는 보호막을 표시하고 있다.In addition, reference numeral 20 denotes a gate insulating film formed on the front surface of the substrate to insulate the gate line and the data line 16, and 26 denotes a top surface of the substrate above the thin film transistor T to protect the thin film transistor T. The protective film formed is shown.
그리고 제 2 기판(30)은 제 2 절연기판(32)과, 이의 배면에 차례로 형성된 블랙매트릭스(34)와, 컬러필터층(36)과, 공통전극(38)을 포함한다.The second substrate 30 includes a second insulating substrate 32, a black matrix 34 formed on the rear surface thereof, a color filter layer 36, and a common electrode 38.
블랙매트릭스(34)는 제 1 기판(10)의 게이트라인 및 데이터라인(16)과 박막트랜지스터(T) 등의 비화상영역을 가림으로써, 액정분자의 배열변화에 따라 실제 사용자에게 보여지는 화상이 표시되는 화상영역, 특히 화소전극(18)에 대응되는 부분을 노출시킨다. 또 컬러필터층(36)은 제 1 기판의 각 화소(P)에 대응된 상태로 특정 파장대의 빛을 반사하도록 반복하여 배열되는 적, 녹, 청 컬러필터로 이루어진다. 그리고 공통전극(38)은 투명도전성 금속으로 형성된다.The black matrix 34 covers non-image areas such as the gate line and the data line 16 of the first substrate 10, the thin film transistor T, and the like, and the image shown to the actual user is changed according to the arrangement change of the liquid crystal molecules. The image region to be displayed, in particular, a portion corresponding to the pixel electrode 18 is exposed. In addition, the color filter layer 36 includes red, green, and blue color filters which are repeatedly arranged to reflect light of a specific wavelength band in a state corresponding to each pixel P of the first substrate. The common electrode 38 is formed of a transparent conductive metal.
이때 비록 도시하지는 않았지만, 양 기판(10, 30) 가장자리로는 씰패턴(seal pattern)이 형성되어 액정주입을 위한 셀 갭(cell gap) 유지 및 양 기판(10, 30)의 합착과, 액정누설을 방지하며, 양 기판(10, 30)과 액정층(50)의 경계에는 각각 액정의 초기 배열방향을 결정하는 제 1 및 제 2 배향막이 개재된다.At this time, although not shown, a seal pattern is formed at the edges of both substrates 10 and 30 to maintain a cell gap for liquid crystal injection, and to bond the two substrates 10 and 30 to the liquid crystal leakage. The first and second alignment layers for determining the initial alignment direction of the liquid crystals are interposed between the substrates 10 and 30 and the liquid crystal layer 50.
한편, 신뢰성 있는 화상표현을 위해서는 제 1 및 제 2 기판(10, 30) 사이의 간격, 다시 말해 액정층(50)의 두께로 정의되는 셀 갭이 일정하게 유지되어야 하는데, 이를 위해 양 기판 사이로 스페이서(spacer)가 형성된다.On the other hand, for reliable image representation, the gap between the first and second substrates 10 and 30, that is, the cell gap defined by the thickness of the liquid crystal layer 50, must be kept constant. a spacer is formed.
일반적인 스페이서로는 구(球) 형상의 수지물질을 양 기판 사이로 랜덤(random)하게 산포하는 볼 스페이서(ball spacer)가 사용되어 왔는데, 비교적 단순한 공정을 요하는데 반해, 그 위치를 정확히 고정할 수 없어 주변 액정 분자와의 흡착력에 의한 빛 샘 현상이 나타날 수 있다. 또 이동 가능성이 있어 배향막에 스크래치(scratch) 등의 손상을 줄 수 있고, 밀집분포가 일정하지 않아 대면적 액정패널에 적용될 경우 셀 갭 유지에 신뢰성을 저하시킨다. 또 마찬가지 이유로 화면을 만지면 한동안 얼룩이 남는 리플(ripple)현상이 나타나기도 한다.As a general spacer, a ball spacer that randomly distributes a spherical resin material between the two substrates has been used. While it requires a relatively simple process, the position cannot be fixed accurately. Light leakage may occur due to adsorption force with surrounding liquid crystal molecules. In addition, there is a possibility of movement, which may cause scratches or the like on the alignment layer, and the density distribution is not constant, and when applied to a large-area liquid crystal panel, reliability of the cell gap is reduced. For the same reason, when you touch the screen, you may see ripples that leave stains for a while.
이러한 단점 때문에 비화소영역으로 그 위치를 한정시켜 고정되도록 하는 패턴드스페이서 또는 도면에 도시된 잉크젯 방식의 스페이서(60: 이하 잉크젯 스페이서라 한다.)가 개발된 바 있다.For this reason, a patterned spacer or an inkjet spacer (hereinafter, referred to as an inkjet spacer 60) shown in the drawing has been developed to limit its position to a non-pixel region and fix it.
이들 패턴드스페이서 또는 잉크젯 스페이서(60)는 주변 액정분자와의 흡착력이 발생하여도 빛 샘 현상을 방지할 수 있고, 또 밀집정도를 정확하게 제어할 수 있어 셀 갭 유지에 신뢰성을 기하며, 리플현상을 방지한다.These patterned spacers or inkjet spacers 60 can prevent light leakage even when adsorptive force with surrounding liquid crystal molecules is generated, and can precisely control the degree of compaction, thereby providing reliability in maintaining cell gaps and ripple phenomenon. To prevent.
그러나 이중 패턴드스페이서는 유기물질의 코팅, 노광, 현상, 식각하는 단계를 거치는 사진식각 공정을 통해 형성되므로, 공정에 소요되는 시간 및 비용 소모가 많고, 상기한 물리적/화학적 공정에 의해 다른 소자에 결함을 주기 쉽다.However, since the double patterned spacer is formed through a photolithography process of coating, exposing, developing, and etching an organic material, the process is time consuming and costly, and the physical and chemical processes may be applied to other devices. It is easy to give a fault.
반면 잉크젯 스페이서(60)는 액상의 유기물(이하, 잉크라 간략히 칭한다.)을 비화상영역에 적하(dropping)한 후 열 또는 자외선을 사용하여 경화시킴으로서 구현 가능하다. 따라서 상대적으로 단순한 공정을 통해 완성할 수 있는 이점이 있다.On the other hand, the inkjet spacer 60 may be implemented by dropping a liquid organic material (hereinafter, simply referred to as ink) onto a non-image area and curing it using heat or ultraviolet rays. Therefore, there is an advantage that can be completed through a relatively simple process.
그러나 이 잉크젯 방식의 스페이서 또한 몇 가지 문제점을 가지고 있는데, 적하에 알맞은 점도를 갖기 위해 잉크는 선택된 용매에 녹여 액체에 가까운 졸(sol) 상태로 사용되므로 퍼짐폭이 넓고, 이로 인해 목표하는 높이를 정확히 맞추기가 매우 까다롭다.However, this inkjet spacer also has some problems. In order to have a suitable viscosity for the dripping, the ink is dissolved in a selected solvent and used as a sol close to the liquid, so that the spreading width is wide, and thus the target height is precisely set. Very difficult to match
이에 잉크젯 방식의 스페이서를 형성함에 있어, 미리 비화소영역으로 원통형상을 갖는 주형(鑄型) 역할의 잉크월(ink wall)을 형성하고, 이의 내부로 잉크를 적하하는 방법이 소개된 바 있다.In forming the inkjet spacer, a method of forming an ink wall having a cylindrical shape as a non-pixel region in advance and dropping ink into the ink wall has been introduced.
도 2a 내지 도 2b는 잉크월을 사용한 일반적인 잉크젯 스페이서의 제조공정을 설명하기 위한 공정단면도로서, 특히 스페이서가 형성되는 대상물은 통상 제 1 기판(10)의 보호막(26)이 되며, 특히 제 2 기판(30)의 블랙매트릭스(34)에 대응되는 비화상영역이다.2A to 2B are cross-sectional views illustrating a general manufacturing process of an inkjet spacer using an ink wall. In particular, an object on which the spacer is formed is usually a protective film 26 of the first substrate 10, in particular, a second substrate. It is a non-image area corresponding to the black matrix 34 of (30).
도시한 바와 같이, 도 2a는 비화소영역 일례로 박막트랜지스터(T)의 보호막 (26)상에 원통형상의 잉크월(70)을 형성한 후, 여기에 잉크를 적하하는 단계에 대한 도면이다. 이에 격벽역할의 잉크월(70)을 통해 잉크의 퍼짐을 방지할 수 있고,잉크를 적하하기 위한 노즐(70)이 도시되어 잇다.As shown, FIG. 2A is a diagram illustrating a step of dropping ink thereon after forming a cylindrical ink wall 70 on the protective film 26 of the thin film transistor T as an example of a non-pixel region. The ink can be prevented from spreading through the ink wall 70 serving as a partition wall, and a nozzle 70 for dropping ink is illustrated.
이러한 잉크월(70)은 포토레지스트를 패턴하여 형성할 수 있고, 일례로 화소전극(도 1의 18) 형성을 위한 포토레지스트 패턴 단계와 동일공정에서 구현될 수 있다.The ink wall 70 may be formed by patterning a photoresist. For example, the ink wall 70 may be implemented in the same process as the photoresist pattern step for forming the pixel electrode 18 of FIG. 1.
그러나 이때 발생되는 문제점은 상기 적하된 잉크(60a)를 경화시켜 용매를 증발시키고 나면 최초의 높이보다 현저하게 낮아지는 현상이다.However, a problem that arises at this time is that after the evaporation of the solvent by curing the dipped ink (60a) is significantly lower than the original height.
즉, 도 2b는 잉크월 내로 액상의 잉크를 적하한 후 경화 과정을 거친 상태를 도시한 도면으로서, 최초 적하된 잉크(도 2a 60a)와, 이를 경화하여 고형화된 잉크, 즉 잉크젯 스페이서(60)의 높이를 비교하면 대부분의 부피를 차지하고 있던 용매가 증발됨에 따라 그 높이가 현저히 낮아짐을 확인할 수 있다.That is, FIG. 2B is a view showing a state in which a liquid ink is dropped into an ink wall and then subjected to a curing process, and the ink dropped first (FIG. 2A 60A) and the ink solidified by curing the ink, that is, the inkjet spacer 60. Comparing the height of the evaporation of the solvent that occupies most of the volume it can be seen that the height is significantly lower.
따라서 목표로 하는 높이를 맞추기가 매우 까다로운데, 잉크월(70)의 높이를 목표치보다 훨씬 높이 설정하거나 많은 양의 잉크를 사용하여 조절하고 있는 실정이다. 그러나 이 경우 비 화상영역에 위치되어야 할 잉크젯 스페이서가 잉크의 퍼짐으로 인해 화상영역까지 침범될 수 있고, 이는 화질품위를 저하시키는 원인이 된다.Therefore, it is very difficult to match the target height, the situation is to set the height of the ink wall 70 much higher than the target value or using a large amount of ink. In this case, however, the inkjet spacers to be located in the non-image area may invade the image area due to the spread of the ink, which causes deterioration of the image quality.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보다 용이하게 원하는 높이를 달성할 수 있는 잉크젯 스페이서 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an inkjet spacer and a method of manufacturing the same, which can more easily achieve a desired height.
도 1은 일반적인 액정패널의 단면도1 is a cross-sectional view of a typical liquid crystal panel
도 2a 내지 도 2b는 각각 일반적인 잉크젯 스페이서의 제조방법을 순서대로 도시한 공정단면도2A to 2B are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a general inkjet spacer, respectively.
도 3은 본 발명에 따른 액정패널의 단면도3 is a cross-sectional view of a liquid crystal panel according to the present invention.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명에 따른 잉크젯 스페이서의 제조방법을 순서대로 도시한 공정단면도4A to 4B are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing an inkjet spacer according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
126 : 보호막 162a : 제 1 잉크126: protective film 162a: first ink
162b : 제 2 잉크 170 : 잉크월162b: Second Ink 170: Ink Wall
180 : 노즐180: nozzle
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 서로 대향하는 제 1 및 제 2 기판과; 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 개재되는 액정층과; 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 연결하며, 서로 다른 제 1 잉크와 제 2 잉크의 혼합물로 구성되는 잉크젯 방식의 스페이서를 포함하는 액정표시장치용 액정패널을 제공한다. 또한 상기 제 1 잉크와 제 2 잉크는 각각 서로 접촉될 경우 점도가 급격하게 상승하는 특징을 갖는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 제 1 잉크는 에폭시 수지이고, 상기 제 2 잉크는 경화제인 것을 특징으로 한다. 또한 상기 제 1 잉크는 비스페놀형 에폭시 수지 또는 노볼락형 에폭시 수지이고, 상기 제 2 잉크는 메틸렌 디아닐린 및 트리에틸렌테트라아민을 포함하는 아민계의 경화제, 또는 모노에폭시드나 디에폭시드를 포함하는 아민의 부가물인 것을 특징으로 한다. 또한 상기 제 1 기판 또는 제 2 기판에는, 상기 제 1 및 제 2 잉크를 내부로 수용할 수 있도록 원통형상으로 직립된 포토레지스트의 잉크월을 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention, in order to achieve the above object, the first and second substrate facing each other; A liquid crystal layer interposed between the first and second substrates; A liquid crystal panel for a liquid crystal display device which connects the first substrate and the second substrate and includes an inkjet spacer formed of a mixture of different first and second inks. In addition, the first ink and the second ink is characterized in that the viscosity is rapidly increased when they are in contact with each other. The first ink may be an epoxy resin, and the second ink may be a curing agent. In addition, the first ink is a bisphenol-type epoxy resin or a novolak-type epoxy resin, the second ink is an amine-based curing agent containing methylene dianiline and triethylenetetraamine, or an amine containing monoepoxide or diepoxide. It is characterized by the addition of. The first substrate or the second substrate may further include an ink wall of a photoresist upright in a cylindrical shape to accommodate the first and second ink therein.
또한 본 발명은 다수의 스페이서와, 액정층을 사이에 두고 서로 일면이 대향하여 합착되는 제 1 및 제 2 기판을 포함하는 액정표시장치용 액정패널의 제조방법으로서, 상기 제 1 기판 또는 제 2 기판 일면에 제 1 잉크를 적하하는 단계와; 상기 제 1 잉크상에 제 2 잉크를 적하하여 상기 제 1 잉크와 제 2 잉크의 혼합물로 이루어진 잉크젯 방식의 스페이서를 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치용 액정패널의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention is a manufacturing method of a liquid crystal panel for a liquid crystal display device comprising a plurality of spacers and the first and second substrates are bonded to each other with the liquid crystal layer interposed therebetween, the first substrate or the second substrate Dropping the first ink on one surface; The present invention provides a method of manufacturing a liquid crystal panel for a liquid crystal display device, comprising the step of dropping a second ink on the first ink to form an inkjet spacer comprising a mixture of the first ink and the second ink.
이때 상기 제 1 잉크의 적하 단계이전에, 상기 제 1 또는 제 2 기판 일면으로 원통형상을 가지고 직립된 포토레지스트의 잉크월을 형성하는 단계를 더욱 포함하여, 상기 제 1 잉크와 제 2 잉크는 상기 잉크월 내로 적하되는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 제 1 잉크와 제 2 잉크는 각각 서로 접촉될 경우 점도가 급격하게 상승하는 특징을 갖는 것을 특징으로 한다. 또 상기 제 1 잉크는 에폭시 수지이고, 상기 제 2 잉크는 경화제인 것을 특징으로 한다. 또한 상기 제 1 잉크는 비스페놀형 에폭시 수지 또는 노볼락형 에폭시 수지이고, 상기 제 2 잉크는 메틸렌 디아닐린 및 트리에틸렌테트라아민을 포함하는 아민계의 경화제, 또는 모노에폭시드나 디에폭시드를 포함하는 아민의 부가물인 것을 특징으로 하는 바, 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 올바른 실시예를 설명한다.At this time, before the dropping step of the first ink, further comprising the step of forming an ink wall of the photoresist upright with a cylindrical shape on one surface of the first or second substrate, wherein the first ink and the second ink is the It is characterized by dropping into the ink wall. In addition, the first ink and the second ink is characterized in that the viscosity is rapidly increased when they are in contact with each other. The first ink is an epoxy resin, and the second ink is a curing agent. In addition, the first ink is a bisphenol-type epoxy resin or a novolak-type epoxy resin, the second ink is an amine-based curing agent containing methylene dianiline and triethylenetetraamine, or an amine containing monoepoxide or diepoxide. The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저 도 3은 본 발명에 따른 잉크젯 스페이서를 포함하는 액정패널의 단면도로서, 일반적인 경우와 유사하게 액정층(150)을 사이에 두고 대향하는 제 1 기판(110)과 제 2 기판(130)을 포함한다.3 is a cross-sectional view of a liquid crystal panel including an inkjet spacer according to the present invention, and includes a first substrate 110 and a second substrate 130 facing each other with a liquid crystal layer 150 therebetween similarly to a general case. do.
이중 제 1 기판(110)은 유리등의 투명한 제 1 절연기판(112), 그리고 이의 일면에 종횡 배열되어 매트릭스 형태로 화소(P)를 정의하는 게이트라인(미도시) 및 데이터라인(116)과, 이들의 교차점에 형성되는 박막트랜지스터(T)와, 각 박막트랜지스터(T)와 연결된 상태로 화소(P)에 대응되는 화소전극(118)을 포함한다. 이때 각 박막트랜지스터(T)는 게이트라인에서 분기한 게이트전극(114a)과, 데이터라인(116)에서 분기한 소스전극(116a)과, 화소전극(118)에 연결되는 드레인전극(124), 그리고 액티브채널층(122)을 포함한다.The first substrate 110 may include a transparent first insulating substrate 112, such as glass, and gate lines (not shown) and data lines 116 vertically and horizontally arranged on one surface thereof to define the pixels P in a matrix form. And a thin film transistor T formed at an intersection thereof, and a pixel electrode 118 corresponding to the pixel P in a state of being connected to each thin film transistor T. In this case, each of the thin film transistors T includes a gate electrode 114a branched from the gate line, a source electrode 116a branched from the data line 116, a drain electrode 124 connected to the pixel electrode 118, and The active channel layer 122 is included.
그리고 미설명 부호 120은 게이트라인과 데이터라인(116)의 절연을 위해서이들 사이로 전면 적층되는 게이트절연막(120)을, 그리고 26은 박막트랜지스터(T)를 보호하기 위해 이의 상부로 전면 적층되는 보호막을 표시하고 있다.In addition, reference numeral 120 denotes a gate insulating film 120 which is entirely stacked therebetween for insulation of the gate line and data line 116, and 26 denotes a protective film that is entirely stacked on top thereof to protect the thin film transistor T. It is displaying.
그리고 제 2 기판(130)은 제 2 절연기판(132)과, 이의 배면에 차례로 형성된 블랙매트릭스(134)와, 컬러필터층(136)과, 공통전극(138)을 포함하는 바, 블랙매트릭스(134)는 제 1 기판(110)의 게이트라인 및 데이터라인(116)과 박막트랜지스터(T) 등의 비화상영역을 가림으로써 화상영역, 특히 화소전극(118)에 대응되는 부분을 노출시킨다. 그리고 컬러필터층(136)은 제 1 기판의 각 화소(P)에 대응된 상태로 특정 파장대의 빛을 반사하도록 반복하여 배열되는 적, 녹, 청 컬러필터로 이루어지며, 공통전극(138)은 투명도전성 금속으로 형성된다.The second substrate 130 includes a second insulating substrate 132, a black matrix 134 sequentially formed on the rear surface thereof, a color filter layer 136, and a common electrode 138. ) Hides the non-image areas such as the gate line and the data line 116 and the thin film transistor T of the first substrate 110 to expose a portion corresponding to the image area, particularly the pixel electrode 118. The color filter layer 136 is composed of red, green, and blue color filters that are repeatedly arranged to reflect light of a specific wavelength band in a state corresponding to each pixel P of the first substrate, and the common electrode 138 is transparent. It is formed of a malleable metal.
그리고 비록 도시하지는 않았지만, 이들 양 기판(110, 130) 가장자리로는 씰패턴이 형성되어 액정주입을 위한 셀 갭(cell gap) 유지 및 양 기판(110, 130)의 합착과 액정누설을 방지하며, 각각의 기판(110, 130)과 액정층(150) 경계에는 각각 제 1 액정의 초기 배열방향을 결정하는 제 1 및 제 2 배향막이 개재된다.Although not shown, a seal pattern is formed at the edges of both substrates 110 and 130 to prevent cell gap maintenance and adhesion of both substrates 110 and 130 to prevent liquid crystal leakage. First and second alignment layers for determining the initial alignment direction of the first liquid crystal are respectively interposed between the substrates 110 and 130 and the liquid crystal layer 150.
이러한 액정패널(105)은 본 발명에 잉크젯 스페이서(160)를 통해 이일정한 셀 갭을 유지할 수 있는데, 이는 서로 다른 두 물질의 혼합물로 이루어지는 것을 특징을 한다.The liquid crystal panel 105 may maintain a constant cell gap through the inkjet spacer 160 according to the present invention, which is characterized in that it is made of a mixture of two different materials.
특히 이들 두 물질은 모두 적하에 알맞은 정도의 점도를 가지고 있으나 서로 혼합될 경우 점도가 급격하게 증가하는 특성을 갖는 바, 이하 도 4a 내지 도 4b를 참조하여 상세하게 설명한다.In particular, both of these materials have a suitable viscosity for dropping, but when mixed with each other has a characteristic that the viscosity rapidly increases, it will be described in detail with reference to Figures 4a to 4b.
이에 도 4a 내지 4b는 본 발명에 따른 잉크젯 스페이서 형성에 따른 공정단면도로서, 본 발명에 따른 잉크젯 스페이서가 형성되는 대상은 제 1 기판, 특히 보호막(126)의 상부가 될 수 있으며, 제 2 기판의 블랙매트릭스(도 3의 134 참조)에 대응되는 비화상영역인 것이 바람직하다.4A to 4B are cross-sectional views illustrating the process of forming the inkjet spacers according to the present invention. The object on which the inkjet spacers according to the present invention are formed may be an upper portion of the first substrate, particularly, the passivation layer 126. It is preferably a non-image area corresponding to the black matrix (see 134 in FIG. 3).
또한 도 4a와 같이 보호막 (126)상에는 원통형상의 잉크월(170)이 형성될 수 있는데, 이는 일반적인 경우와 마찬가지로 포토레지스트를 패턴하여 구현될 수 있고, 일례로 화소전극(도 3의 118) 형성을 위한 포토레지스트 패턴 단계와 동일공정에서 구현될 수 있음은 물론이다.In addition, a cylindrical ink wall 170 may be formed on the passivation layer 126 as shown in FIG. 4A, which may be implemented by patterning a photoresist as in a general case, and for example, forming the pixel electrode 118 of FIG. 3. Of course, it can be implemented in the same process as the photoresist pattern step.
그리고 이와 같이 잉크월(170)이 형성된 보호막(126) 상부에서 노즐(180)을 통해 상기 잉크월(170)로 제 1 잉크(162a)를 적하한다. 이때 이 제 1 잉크는 에폭시 수지를 포함하고 있으며, 특히 비스페놀형 에폭시 수지 또는 노볼락형 에폭시 수지 등이 될 수 있다.In this way, the first ink 162a is dropped into the ink wall 170 through the nozzle 180 on the passivation layer 126 on which the ink wall 170 is formed. At this time, the first ink contains an epoxy resin, and in particular, may be a bisphenol type epoxy resin or a novolac type epoxy resin.
이어 도 4b와 같이, 노즐(180)을 통해 제 2 잉크(162b)를, 상기 제 1 잉크(162a)가 적하된 잉크월(170)로 적하한다.Next, as shown in FIG. 4B, the second ink 162b is dropped through the nozzle 180 onto the ink wall 170 in which the first ink 162a is dropped.
이 제 2 잉크(162b)는 에폭시 수지의 점도를 증가시키는 경화제가 될 수 있는데, 일례로 메틸렌 디아닐린 및 트리에틸렌테트라아민과 같은 아민계의 경화제, 또는 모노에폭시드 또느 디에폭시드를 가진 아민의 부가물이 될 수 있다. 이들 제 1 잉크(162a)와 제 2 잉크(162b)는 모두 잘 알려진 것으로, 액상에 가까운 점도를 가질 수 있으나 서로 접촉될 경우 경화되어 고상화되는 특성이 있다. 따라서 이들 고상화된 제 1 잉크(162a)와 제 2 잉크(162b)의 혼합물을 잉크젯 스페이서(160)로 활용하게 되는 것이다.The second ink 162b may be a curing agent for increasing the viscosity of an epoxy resin, for example, an amine-based curing agent such as methylene dianiline and triethylenetetraamine, or an amine having a monoepoxide or diepoxide. It can be an adjunct. Both of the first ink 162a and the second ink 162b are well known, and may have a viscosity close to that of a liquid, but may be cured and solidified when they are in contact with each other. Therefore, the mixture of these solidified first ink 162a and second ink 162b is utilized as the inkjet spacer 160.
그리고 필요에 따라 이들 제 1 잉크(162a)와 제 2 잉크(162b)의 혼합물에 열 또는 자외선으로 경화함으로서 잉크 젯 스페이서를 완성할 수 있다.If necessary, the ink jet spacer may be completed by curing the mixture of the first ink 162a and the second ink 162b with heat or ultraviolet rays.
본 발명은 잉크젯 스페이서 및 이의 제조방법을 제공하는 바, 이를 통해 경화 전, 후의 부피차가 작아 용이하게 목표하는 높이의 잉크젯 스페이서로 형성할 수 있는 장점이 있다.The present invention provides an inkjet spacer and a method of manufacturing the same, through which there is an advantage that the volume difference before and after curing can be easily formed into an inkjet spacer having a desired height.
또한 본 발명은 포토레지스트로 형성된 잉크월을 활용하는 바, 이들 두 물질간의 화학작용을 상기 잉크월 내에 한정되도록 하고, 특히 퍼짐을 방지하여 보다 신뢰성 있는 스페이서의 제조를 가능하게 한다.In addition, the present invention utilizes an ink wall formed of a photoresist, so that the chemical reaction between these two materials is limited within the ink wall, and in particular, prevents spreading, thereby making it possible to manufacture a more reliable spacer.
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