KR20060070928A - Liquid crystal display panel and method of fabricating the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 액정표시패널 및 그 제조방법은 돌출물을 이용하여 컬럼 스페이서를 고정시켜 상기 컬럼 스페이서와 기판과의 결합력을 향상시킴으로써 균일한 셀갭을 유지하기 위한 것으로, 제 1 기판에 컬럼 스페이서를 형성하는 단계; 상기 컬럼 스페이서에 대향하는 제 2 기판의 소정영역에 적어도 하나의 돌출물을 형성하는 단계; 및 상기 돌출물이 상기 컬럼 스페이서의 하부면에 박히도록 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하는 단계를 포함한다.The liquid crystal display panel of the present invention and a method of manufacturing the same are to maintain a uniform cell gap by fixing the column spacer using a protrusion to improve the bonding force between the column spacer and the substrate, forming a column spacer on the first substrate ; Forming at least one protrusion on a predetermined region of the second substrate opposite the column spacer; And bonding the first substrate and the second substrate so that the protrusion is embedded in the bottom surface of the column spacer.

Description

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

도 1은 일반적인 액정표시패널의 구조를 개략적으로 나타내는 분해사시도.1 is an exploded perspective view schematically illustrating a structure of a general liquid crystal display panel.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시패널의 어레이 기판 일부를 개략적으로 나타내는 평면도.2 is a plan view schematically illustrating a portion of an array substrate of a liquid crystal display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 액정표시패널의 II-II'선에 따라 절단한 단면을 나타내는 예시도.3 is an exemplary view illustrating a cross section taken along line II-II ′ of the liquid crystal display panel illustrated in FIG. 2.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예에 따른 돌출물을 예를 들어 나타내는 예시도.4A to 4D are exemplary views illustrating protrusions according to embodiments of the present invention.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of drawings **

105 : 컬러필터 기판 110 : 어레이 기판105: color filter substrate 110: array substrate

116 : 게이트라인 117 : 데이터라인116: gate line 117: data line

150 : 컬럼 스페이서 160,260A~260D : 돌출물150: column spacer 160,260A ~ 260D: protrusion

본 발명은 액정표시패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 균 일한 셀갭의 유지로 중력불량이 방지된 액정표시패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display panel and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a liquid crystal display panel and a method for manufacturing the same in which gravity failure is prevented by maintaining a uniform cell gap.

일반적으로, 액정표시장치는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 화소들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여, 그 화소들의 광투과율을 조절함으로써, 원하는 화상을 표시하는 표시장치이다.In general, a liquid crystal display device is a display device that displays a desired image by separately supplying data signals according to image information to pixels arranged in a matrix form, and adjusting light transmittance of the pixels.

이를 위해, 상기 액정표시장치에는 화소들이 매트릭스 형태로 배열되는 액정표시패널과 상기 화소들을 구동하기 위한 구동부가 구비된다.To this end, the liquid crystal display includes a liquid crystal display panel in which pixels are arranged in a matrix and a driving unit for driving the pixels.

액정표시패널은 박막 트랜지스터 어레이(thin film transistor array)가 형성된 어레이 기판과 컬러필터(color filter)가 형성된 컬러필터 기판이 균일한 셀갭(cell gap)이 유지되도록 합착되고, 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이의 셀갭에 액정층이 형성되어 이루어진다.The liquid crystal display panel is bonded to an array substrate on which a thin film transistor array is formed and a color filter substrate on which a color filter is formed to maintain a uniform cell gap, and the array substrate and the color filter substrate. The liquid crystal layer is formed in the cell gap therebetween.

이때, 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판의 대향하는 표면에는 배향막이 형성되고, 러빙이 실시되어 상기 액정층의 액정이 일정한 방향으로 배열되도록 한다.In this case, an alignment layer is formed on the surface of the array substrate and the color filter substrate facing each other, and rubbing is performed to arrange the liquid crystals of the liquid crystal layer in a predetermined direction.

또한, 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판은 화상표시부의 외곽을 따라 형성되는 실 패턴(seal pattern)에 의해 합착되며, 합착된 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판의 외면에는 편광판과 위상차판 등이 구비되며, 이와 같은 다수의 구성요소를 선택적으로 구성함으로써, 빛의 진행상태를 바꾸거나 굴절률을 변화시켜 높은 휘도와 콘트라스트 특성을 갖는 액정표시장치가 구성된다.In addition, the array substrate and the color filter substrate are bonded by a seal pattern formed along the outer edge of the image display unit, and the polarized plate and the phase difference plate are provided on the outer surfaces of the bonded array substrate and the color filter substrate. By selectively configuring such a plurality of components, a liquid crystal display device having high luminance and contrast characteristics by changing the light traveling state or the refractive index is constructed.

이하, 상기와 같이 구성되는 액정표시패널을 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the liquid crystal display panel configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.                         

도 1은 일반적인 액정표시패널의 구조를 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.1 is an exploded perspective view schematically illustrating a structure of a general liquid crystal display panel.

도면에 도시된 바와 같이, 액정표시패널은 크게 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(10) 및 상기 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(10) 사이에 형성된 액정층(40)으로 이루어져 있다.As shown in the figure, the liquid crystal display panel is largely composed of a color filter substrate 5 and an array substrate 10 and a liquid crystal layer 40 formed between the color filter substrate 5 and the array substrate 10.

이때, 상기 컬러필터 기판(5)은 적(Red; R), 녹(Green; G), 청(Blue; B)의 색상을 구현하는 서브컬러필터(7)로 구성되는 컬러필터(C)와 상기 서브컬러필터(7) 사이를 구분하고 액정층(40)을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(black matrix)(6), 그리고 상기 액정층(40)에 전압을 인가하는 투명한 공통전극(8)으로 이루어져 있다.At this time, the color filter substrate 5 and the color filter (C) consisting of a sub-color filter (7) for realizing the colors (Red, Green, G, Blue; B) and A black matrix 6 that separates the sub-color filters 7 and blocks light passing through the liquid crystal layer 40, and a transparent common electrode 8 that applies a voltage to the liquid crystal layer 40. )

또한, 상기 어레이 기판(10)에는 화상정보가 인가되는 데이터라인(17)들과 주사신호가 인가되는 게이트라인(16)들이 서로 교차하도록 배열되며, 상기 데이터라인(17)들과 게이트라인(16)들에 의해 구획되는 각 화소영역(P)에는 스위칭소자인 박막 트랜지스터(T)와 화소전극(18)이 형성되어 있다.In addition, the array substrate 10 is arranged such that the data lines 17 to which image information is applied and the gate lines 16 to which a scan signal is applied cross each other, and the data lines 17 and the gate lines 16 are intersected with each other. In each pixel region P defined by the plurality of pixels, a thin film transistor T and a pixel electrode 18, which are switching elements, are formed.

상기 화소영역(P)은 컬러필터 기판(5)의 하나의 서브컬러필터(7)에 대응하는 서브화소(sub pixel)로 컬러화상은 상기 적, 녹, 청의 세 종류의 서브컬러필터(7)를 조합하여 얻어진다. 즉, 적, 녹, 청의 세 개의 서브화소가 모여서 한 개의 화소를 이루며, 박막 트랜지스터(T)는 상기 적, 녹 청의 서브화소에 각각 연결되어 있다.The pixel region P is a sub pixel corresponding to one sub color filter 7 of the color filter substrate 5. The color image is a sub-color filter 7 of the red, green, and blue colors. It is obtained by combining. That is, three subpixels of red, green, and blue are gathered to form one pixel, and the thin film transistor T is connected to the red and green subpixels, respectively.

이때, 도면에는 자세히 도시하지 않았지만, 상기 박막 트랜지스터(T)는 상기 게이트라인(16)에 연결된 게이트전극, 상기 데이터라인(17)에 연결된 소오스전극 및 드레인전극으로 구성된다. 또한, 상기 박막 트랜지스터(T)는 상기 게이트전극과 소오스/드레인전극의 절연을 위한 절연막 및 상기 게이트전극에 공급되는 게이트 전압에 의해 소오스전극과 드레인전극 사이에 전도채널(conductive channel)을 형성하는 채널층을 포함한다.In this case, although not shown in detail, the thin film transistor T includes a gate electrode connected to the gate line 16, a source electrode and a drain electrode connected to the data line 17. In addition, the thin film transistor T forms a conductive channel between the source electrode and the drain electrode by an insulating film for insulating the gate electrode and the source / drain electrode and a gate voltage supplied to the gate electrode. Layer.

이와 같이 구성된 상기 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(5)은 스페이서(미도시)에 의해 일정한 셀갭이 유지되고, 화상표시부의 외곽을 따라 형성된 실 패턴(seal pattern)(미도시)에 의해 합착된다.The array substrate 10 and the color filter substrate 5 configured as described above are maintained with a constant cell gap by spacers (not shown), and are bonded by a seal pattern (not shown) formed along the periphery of the image display unit. do.

이때, 상기 스페이서로는 유리 비드(bead)나 플라스틱 비드와 같은 볼 스페이서를 무작위로 산포하는 방식이 사용되었으나, 최근 들어 액정표시패널이 점차 대형화되어 감에 따라 볼 스페이서의 뭉침 현상으로 인해 정밀한 셀갭 유지가 어렵고, 화질 불량이 발생하게 되었다.In this case, a method of randomly dispersing ball spacers, such as glass beads or plastic beads, has been used. However, as the liquid crystal display panel is gradually enlarged in recent years, precise cell gap is maintained due to agglomeration of ball spacers. Is difficult, and poor image quality occurs.

따라서, 대형 액정표시패널의 경우에는 볼 스페이서를 사용하지 않고, 스페이서가 어레이 기판이나 컬러필터 기판에 고정되는 컬럼 스페이서(또는, 패턴화된 스페이서)를 사용하고 있다.Therefore, in the case of a large liquid crystal display panel, a column spacer (or a patterned spacer) in which a spacer is fixed to an array substrate or a color filter substrate is used instead of a ball spacer.

이때, 액정층의 두께, 즉 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이의 셀갭은 액정표시패널의 설계에 있어서 가장 중요한 항목 중의 하나가 된다. 즉, 패널의 각 서브화소에 따라 액정층의 두께가 달라지면, 그에 따라 색상이나 휘도가 달라지는 심각한 문제가 발생하게 된다.At this time, the thickness of the liquid crystal layer, that is, the cell gap between the array substrate and the color filter substrate is one of the most important items in the design of the liquid crystal display panel. That is, when the thickness of the liquid crystal layer is changed according to each sub-pixel of the panel, a serious problem that the color or the luminance is changed accordingly occurs.

그러나, 일반적인 액정표시패널에 있어서는 스페이서만으로 외부 압력에 대 한 지지력(支持力)을 발생시켜 셀갭을 유지하며, 이에 따라 스페이서와 기판과의 결합력은 그리 크지 않다는 문제점이 있다. 따라서, 액정표시패널 내부에 온도 상승이나 중력에 의해 압력이 발생하여 셀갭이 커지는 경우에는 상기 스페이서가 큰 역할을 수행하지 못하게 된다.However, in a general liquid crystal display panel, only a spacer generates a bearing force against external pressure to maintain a cell gap, and thus there is a problem in that the bonding force between the spacer and the substrate is not so large. Therefore, when the pressure is generated due to temperature rise or gravity inside the liquid crystal display panel and the cell gap is increased, the spacer may not play a large role.

상기와 같은 문제는 패널이 대형화되는 현 추세에 있어서 더 큰 문제가 되고 있는데, 이는 패널이 대형화될수록 기판이 넓어짐에 따라 상기 기판의 휨 현상이 더 잘 발생하며, 투입되는 액정량도 더 많아지기 때문이다.This problem is a bigger problem in the current trend of larger panels, because the larger the panel, the larger the substrate, the more the warpage of the substrate occurs, and the greater the amount of liquid crystal added. to be.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 컬럼 스페이서와 기판과의 결합력을 향상시킴으로써 균일한 셀갭을 유지할 수 있는 액정표시패널 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display panel and a method of manufacturing the same, which can maintain a uniform cell gap by improving the bonding force between the column spacer and the substrate.

또한, 본 발명의 다른 목적은 균일한 셀갭의 유지로 빛샘이 방지된 액정표시패널 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a liquid crystal display panel and a method of manufacturing the light leakage is prevented by maintaining a uniform cell gap.

본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.Other objects and features of the present invention will be described in the configuration and claims of the invention described below.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 액정표시패널은 제 1 기판에 형성되어 상기 제 1 기판과 제 2 기판에 셀갭을 형성하는 컬럼 스페이서, 상기 컬럼 스페이서에 대향하는 상기 제 2 기판의 소정영역에 형성되어 상기 컬럼 스페이서의 하부면에 박히는 적어도 하나의 돌출물 및 상기 제 1 기판과 제 2 기판의 셀갭에 형성된 액정층을 포함한다.In order to achieve the above object, the liquid crystal display panel of the present invention is formed on the first substrate column spacer to form a cell gap between the first substrate and the second substrate, a predetermined region of the second substrate facing the column spacer And a liquid crystal layer formed in the cell gap between the first substrate and the second substrate and at least one protrusion formed on the bottom surface of the column spacer.

또한, 본 발명의 액정표시패널의 제조방법은 제 1 기판에 컬럼 스페이서를 형성하는 단계, 상기 컬럼 스페이서에 대향하는 제 2 기판의 소정영역에 적어도 하나의 돌출물을 형성하는 단계 및 상기 돌출물이 상기 컬럼 스페이서의 하부면에 박히도록 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하는 단계를 포함한다.In addition, the method of manufacturing a liquid crystal display panel according to the present invention may include forming a column spacer on a first substrate, forming at least one protrusion on a predetermined region of a second substrate facing the column spacer, and the protrusion is formed on the column. Bonding the first substrate and the second substrate to be embedded in the bottom surface of the spacer.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시패널 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of 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.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시패널의 어레이 기판 일부를 개략적으로 나타내는 평면도이다.2 is a plan view schematically illustrating a portion of an array substrate of a liquid crystal display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.

이때, 본 실시예는 컬럼 스페이서를 컬러필터 기판에 형성하고 상기 컬럼 스페이서에 대향하는 어레이 기판에는 상기 컬럼 스페이서와 결합하는 돌출물을 형성한 경우를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 어레이 기판에 컬럼 스페이서를 형성하고 컬러필터 기판에 돌출물을 형성할 수도 있다.In this case, the present embodiment shows a case in which the column spacer is formed on the color filter substrate, and the protrusions for coupling with the column spacer are formed on the array substrate facing the column spacer, but the present invention is not limited thereto. Column spacers may be formed on the array substrate, and protrusions may be formed on the color filter substrate.

도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 액정표시패널은 일정하게 이격되어 수평방향으로 배열되는 게이트라인(116)과 일정하게 이격되어 수직방향으로 배열되며, 상기 게이트라인(116)과 교차하는 데이터라인(117) 및 상기 게이트라인(116)과 데이터라인(117)이 교차하여 정의되는 화상표시영역인 화소영역(P)으로 이루어져 있다.As shown in the drawing, the liquid crystal display panel according to the present exemplary embodiment is arranged in the vertical direction at regular distances from the gate lines 116 which are regularly spaced apart and arranged in the horizontal direction, and intersects with the gate lines 116. 117 and the pixel area P, which is an image display area defined by the gate line 116 and the data line 117 intersecting with each other.

이때, 실제의 어레이 기판에서는 N개의 게이트라인(116)과 M개의 데이터라인(117)이 교차하여 NxM개의 화소영역(P)이 존재하지만, 설명의 편의를 위해 도면에 는 하나의 화소영역(P)을 나타내고 있다.In this case, although N gate lines 116 and M data lines 117 cross each other in the actual array substrate, there are N × M pixel regions P. However, for convenience of description, one pixel region P is illustrated in the drawing. ).

상기 화소영역(P)에는 상기 게이트라인(116)을 통해 인가되는 주사신호에 의해 상기 데이터라인(117)을 통해 인가되는 화상신호를 화소영역(P)에 선택적으로 공급하기 위한 박막 트랜지스터와 같은 스위칭소자(미도시)가 구비되고, 상기 박막 트랜지스터를 통해 인가되는 화상신호에 의해 액정층을 구동시키는 화소전극(미도시)이 구비된다.Switching such as a thin film transistor for selectively supplying the image signal applied through the data line 117 to the pixel region P by the scan signal applied through the gate line 116 in the pixel region P. FIG. A device (not shown) is provided, and a pixel electrode (not shown) for driving the liquid crystal layer by an image signal applied through the thin film transistor is provided.

이때, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트라인(116)에 연결된 게이트전극, 상기 데이터라인(117)에 연결된 소오스전극 및 드레인전극으로 구성된다. 또한, 상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트전극과 소오스/드레인전극의 절연을 위한 절연막 및 상기 게이트전극에 공급되는 게이트 전압에 의해 소오스전극과 드레인전극 사이에 전도채널을 형성하는 채널층을 포함한다.Although not shown in the drawing, the thin film transistor includes a gate electrode connected to the gate line 116, a source electrode and a drain electrode connected to the data line 117. The thin film transistor may include an insulating layer for insulating the gate electrode and a source / drain electrode, and a channel layer forming a conductive channel between the source electrode and the drain electrode by a gate voltage supplied to the gate electrode.

이때, 상기 게이트라인(116) 상부에는 액정표시패널의 셀갭을 유지하는 컬럼 스페이서(150)가 위치하며, 상기 컬럼 스페이서(150)와 하부 어레이 기판이 접촉하는 영역에는 본 발명의 돌출물(160)이 형성되어 상기 컬럼 스페이서(150)의 하부면에 결합되어 있다. 이때, 상기 돌출물(160)은 상기 컬럼 스페이서(150)가 이루는 면적보다 작은 단면적을 갖도록 형성되어 있다.In this case, a column spacer 150 maintaining a cell gap of the liquid crystal display panel is positioned on the gate line 116, and a protrusion 160 of the present invention is formed in a region where the column spacer 150 is in contact with the lower array substrate. It is formed and coupled to the bottom surface of the column spacer 150. In this case, the protrusion 160 is formed to have a cross-sectional area smaller than the area formed by the column spacer 150.

즉, 컬럼 스페이서(150)를 패널의 상부 컬러필터 기판(미도시)에 형성하고, 하부 어레이 기판에는 상기 컬럼 스페이서(150)와 대향하는 곳에 적어도 하나의 돌출물(160)을 상기 컬럼 스페이서(150)보다 작게 만들어 형성하게 되면, 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판이 합착될 때 상기 돌출물(160)이 컬럼 스페이서(150) 내 부에 박히게 되어 상기 컬럼 스페이서(150)와 하부 어레이 기판과의 결합력을 크게 만들 수 있게 된다.That is, the column spacer 150 is formed on the upper color filter substrate (not shown) of the panel, and at least one protrusion 160 is disposed on the lower array substrate to face the column spacer 150. When it is made smaller and formed, when the color filter substrate and the array substrate are bonded, the protrusions 160 are embedded in the column spacer 150 to increase the bonding force between the column spacer 150 and the lower array substrate. It becomes possible.

이와 같이 컬럼 스페이서(150)에 돌출물(160)을 박아 넣어 고정시킴으로써 외부의 압축력뿐만 아니라 인장력에 대해서도 어느 정도 대항할 수 있어 셀갭을 균일하게 유지할 수 있게 된다. 특히, 대형 패널에서 온도 상승과 중력으로 인해 셀갭이 벌어지는 문제와 이로 인한 빛샘 현상을 방지할 수 있게 된다.In this way, by fixing the protrusions 160 to the column spacers 150, it is possible to counter the tension as well as the external compressive force to some extent, thereby maintaining the cell gap uniformly. In particular, in a large panel, it is possible to prevent the cell gap caused by the temperature rise and gravity and the resulting light leakage phenomenon.

이때, 상기 돌출물(160)의 재질은 상기 컬럼 스페이서(150)에 박힐 수 있도록 상기 컬럼 스페이서(150)의 재질보다 그 경도가 크면 어떤 것을 써도 무방하다. In this case, any material may be used as long as the material of the protrusion 160 is larger than the material of the column spacer 150 so as to be embedded in the column spacer 150.

이때, 상기 돌출물(160)은 하부 어레이 기판의 화소전극을 구성하는 투명한 도전물질로 형성할 수 있는데, 이 경우에는 추가적인 공정 없이 형성할 수 있는 이점이 있다. 즉, 어레이 기판의 화소영역(P)에 화소전극을 형성할 때 상기 화소전극을 구성하는 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO)와 같은 투명한 도전물질을 이용, 패터닝하여 형성함으로써 추가적인 공정 없이 상기의 돌출물(160)을 형성할 수 있게 된다.In this case, the protrusion 160 may be formed of a transparent conductive material constituting the pixel electrode of the lower array substrate. In this case, the protrusion 160 may be formed without an additional process. In other words, when forming a pixel electrode in the pixel region P of the array substrate, a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) constituting the pixel electrode is formed and patterned to form a pixel electrode without any additional process. The protrusions 160 may be formed.

도 3은 도 2에 도시된 액정표시패널의 II-II'선에 따라 절단한 단면을 나타내는 예시도로써, 컬럼 스페이서가 상부 기판인 컬러필터 기판에 일체화되어 형성된 경우를 예를 들어 나타내고 있다.FIG. 3 is an exemplary view illustrating a cross section taken along line II-II ′ of the liquid crystal display panel illustrated in FIG. 2, illustrating an example in which a column spacer is formed integrally with a color filter substrate, which is an upper substrate.

도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 액정표시패널은 박막 트랜지스터 어레이가 형성된 어레이 기판(110), 컬러필터가 형성되어 상기 어레이 기판(110)과 합착되는 컬러필터 기판(105), 상기 컬러필터 기판(105) 위에 형성되어 상 기 어레이 기판(110)과 컬러필터 기판(105)의 셀갭을 균일하게 유지시키는 컬럼 스페이서(150) 및 상기 어레이 기판(110)과 컬러필터 기판(105)의 셀갭에 형성된 액정층(미도시)으로 이루어져 있다.As shown in the figure, the liquid crystal display panel according to the present embodiment includes an array substrate 110 having a thin film transistor array, a color filter formed thereon, and a color filter substrate 105 bonded to the array substrate 110. A column spacer 150 formed on the filter substrate 105 to uniformly maintain a cell gap between the array substrate 110 and the color filter substrate 105, and a cell gap between the array substrate 110 and the color filter substrate 105. It consists of a liquid crystal layer (not shown) formed in.

이때, 상기 어레이 기판(110) 위에는 차례대로 게이트라인(116), 제 1 절연막(115A) 및 제 2 절연막(115B)이 형성되어 있고, 상기 제 2 절연막(115B) 상부에는 상기 컬러필터 기판(105)에 형성된 컬럼 스페이서(150)와 결합하는 돌출물(160)이 형성되어 있다.In this case, the gate line 116, the first insulating film 115A, and the second insulating film 115B are sequentially formed on the array substrate 110, and the color filter substrate 105 is disposed on the second insulating film 115B. Protrusions 160 are formed to engage with the column spacer 150 formed in the).

상기 돌출물(160)은 전술한 바와 같이 어레이 기판(110)의 화소전극을 구성하는 투명 도전물질을 이용, 패터닝하여 형성할 수 있으며, 다른 방법으로는 추가적인 공정을 이용하여 경도가 큰 금속성 물질로 형성할 수도 있다.As described above, the protrusion 160 may be formed by patterning and using a transparent conductive material constituting the pixel electrode of the array substrate 110. Alternatively, the protrusion 160 may be formed of a metallic material having a high hardness by using an additional process. You may.

또한, 상기 컬러필터 기판(105)은 기판(105) 위에 형성된 블랙매트릭스(106)와 상기 블랙매트릭스(106)에 의해 구획되어 화소영역(P)에 대응되도록 매트릭스 형태로 배열되는 적, 녹, 청색의 컬러필터(미도시) 및 상기 기판(105) 전면에 형성된 공통전극(108)으로 구성된다.In addition, the color filter substrate 105 is partitioned by the black matrix 106 and the black matrix 106 formed on the substrate 105 and arranged in a matrix so as to correspond to the pixel region P. A color filter (not shown) and a common electrode 108 formed on the entire surface of the substrate 105.

이때, 상기 공통전극(108) 하부에는 상기 적, 녹, 청색의 컬러필터와 블랙매트릭스(106)의 표면을 평탄화 하는 오버코트층을 추가로 형성할 수 있다.In this case, an overcoat layer may be further formed below the common electrode 108 to planarize the surface of the red, green, and blue color filters and the black matrix 106.

상기 공통전극(108) 상부에는 유기막으로 패터닝된 컬럼 스페이서(150)가 형성되어 있는데, 상기 컬럼 스페이서(150)의 폭은 가능한 크게 만든다. 이는 컬러필터 기판과 어레이 기판의 합착 마진이 작아지지 않게 하기 위함이다.A column spacer 150 patterned with an organic layer is formed on the common electrode 108. The width of the column spacer 150 is made as large as possible. This is to prevent the bonding margin between the color filter substrate and the array substrate from decreasing.

즉, 상기 컬럼 스페이서(150)의 폭이 작아져 하판 돌출물(160)의 폭과 비슷 해지면, 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판을 합착할 때 상기 컬럼 스페이서(150)와 돌출물(160)을 정확히 맞춰야 하고 이것은 합착 마진이 작아짐을 의미하기 때문에 전술한 바와 같이 상기 컬럼 스페이서(160)의 폭은 가능한 한 크게 형성하는 것이 좋다.That is, when the width of the column spacer 150 decreases to become similar to the width of the lower protrusions 160, the column spacers 150 and the protrusions 160 must be accurately aligned when the color filter substrate and the array substrate are bonded together. Since this means that the bonding margin is small, it is preferable to form the width of the column spacer 160 as large as described above.

한편, 도면에는 하부 돌출물(160)을 2개 형성하는 경우를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 상기 하판 돌출물(160)의 개수에는 제한이 없다.On the other hand, the drawing shows a case of forming two lower protrusions 160, for example, the present invention is not limited to this, and the number of the lower plate protrusions 160 is not limited.

또한, 본 실시예는 끝이 뾰족한 원뿔형의 돌출물(160)을 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 끝이 뾰족하여 컬러필터 기판과 어레이 기판이 합착될 때 상기 돌출물(160)이 마치 못처럼 컬럼 스페이서(150) 하부면에 박히기만 하면 다양한 형태로 형성할 수 있다.In addition, the present embodiment shows a conical protrusion 160 having a pointed tip, for example, but the present invention is not limited thereto. When the color filter substrate and the array substrate are attached to each other with a sharp end, the protrusion 160 may be attached thereto. The nail can be formed into various shapes just by being nailed to the bottom surface of the column spacer 150 like a nail.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예에 따른 돌출물을 예를 들어 나타내는 예시도이다.4A to 4D are exemplary views illustrating protrusions according to embodiments of the present invention.

이때, 각 도면의 하부에는 돌출물을 측면에서 바라본 단면도를 나타내며, 그 상부에는 상기 돌출물을 위에서 바라본 평면도를 나타내고 있다.At this time, the lower part of each figure shows a cross-sectional view of the projection from the side, and the upper part shows a plan view of the projection from above.

상기 돌출물은 상기 스페이서의 하부면에 박힐 수만 있다면 어떤 형태이든 관계없으나, 도시된 바와 같이 컬럼 스페이서에 용이하게 박히도록 끝이 뾰족한 형태인 원뿔형(260A), 피라미드형(260B), 쐐기형(260C) 등으로 할 수 있다.The protrusions may be any shape as long as they can be embedded in the lower surface of the spacer, but as shown in the figure, conical 260A, pyramid 260B, and wedge 260C are easily pointed to be embedded in the column spacer. Or the like.

또한, 도 4d에 도시된 바와 같이 폭이 좁은 육면체형(260D)으로도 형성할 수 있다. Also, as shown in FIG. 4D, a narrow hexahedron shape 260D may be formed.                     

이때, 상기 피라미드형(260B)과 원뿔형(260A)은 슬릿 마스크를 사용하여 형성할 수 있으며, 상기 육면체형(260D)은 일반적인 노광방법으로 제작이 가능하다.At this time, the pyramidal shape 260B and the conical shape 260A may be formed using a slit mask, and the hexahedral shape 260D may be manufactured by a general exposure method.

상기한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 액정표시패널의 제조방법은 크게 어레이 기판을 형성하는 어레이공정과 컬러필터 기판을 형성하는 컬러필터공정 및 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판을 합착하여 단위 액정표시패널을 형성하는 셀공정으로 이루어지며, 이를 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.The manufacturing method of the liquid crystal display panel according to the present embodiment configured as described above is largely an array process for forming an array substrate, a color filter process for forming a color filter substrate, and a unit liquid crystal display panel by combining the array substrate and the color filter substrate. It is made of a cell process to form a, looking at this in more detail as follows.

우선, 유리와 같은 투명한 절연기판 위에 종횡으로 배열되어 복수개의 화소영역을 정의하는 복수개의 게이트라인과 데이터라인을 형성하고, 상기 각 화소영역에 상기 게이트라인과 데이터라인에 접속되는 스위칭소자인 박막 트랜지스터를 형성한다. 또한, 상기 어레이공정을 통해 박막 트랜지스터에 접속되며 상기 박막 트랜지스터를 통해 신호가 인가됨에 따라 액정층을 구동하는 화소전극을 형성한다. 한편, 횡전계 모드의 경우에는 상기 어레이 공정을 통해 액정층에 수평전계를 형성하는 화소전극 및 공통전극을 함께 형성하게 된다.First, a thin film transistor which is a switching element which is arranged vertically and horizontally on a transparent insulating substrate such as glass to define a plurality of pixel regions and is connected to the gate line and the data line in each pixel region. To form. In addition, the pixel electrode is connected to the thin film transistor through the array process and drives the liquid crystal layer as a signal is applied through the thin film transistor. In the transverse electric field mode, the pixel electrode and the common electrode forming the horizontal electric field are formed together in the liquid crystal layer through the array process.

또한, 컬러필터 기판에는 컬러필터공정에 의해 컬러를 구현하는 적, 녹, 청색의 서브컬러필터로 구성되는 컬러필터와 상기 서브컬러필터 사이를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스 및 상기 화소전극의 대향전극인 공통전극을 형성한다.In addition, the color filter substrate includes a black matrix that distinguishes between a color filter composed of red, green, and blue subcolor filters that implement color by a color filter process, and the subcolor filter, and blocks light transmitted through the liquid crystal layer; A common electrode, which is a counter electrode of the pixel electrode, is formed.

이때, 상기 컬러필터 기판에는 유기막으로 스페이서를 형성하며, 상기 어레이 기판에는 상기 스페이서와 대향하는 곳에 적어도 하나의 돌출물을 상기 스페이서보다 작게 만들어 형성하게 되다. In this case, a spacer is formed on the color filter substrate using an organic layer, and the array substrate is formed by making at least one protrusion smaller than the spacer on a portion facing the spacer.                     

이때, 상기 스페이서로는 액정표시패널이 점차 대형화되어 감에 따라 어레이 기판이나 컬러필터 기판에 고정되는 형태의 컬럼 스페이서(또는, 패턴화된 스페이서)를 사용하고 있다.In this case, as the liquid crystal display panel is gradually enlarged, a column spacer (or a patterned spacer) of a type fixed to an array substrate or a color filter substrate is used.

본 실시예에서는 상기 컬럼 스페이서를 컬러필터 기판에 고정되는 형태로 형성한 경우를 예들 들어 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 상기 컬럼 스페이서를 어레이 기판에 형성할 수도 있으며, 이때는 상기 돌출물을 컬럼 스페이서에 대향하는 컬러필터 기판에 형성하게 된다.In the present embodiment, a case in which the column spacer is formed in a form fixed to the color filter substrate has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and the column spacer may be formed on the array substrate. It is formed on the color filter substrate facing the column spacer.

이어서, 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판에 각각 배향막을 도포한 후, 상기 두 기판 사이에 형성되는 액정층의 액정분자에 배향규제력 또는 표면고정력(즉, 프리틸트각과 배향방향)을 제공하기 위해 상기 배향막을 배향 처리한다. 이때, 상기 배향 처리방법으로 러빙 또는 광배향의 방법을 적용할 수 있다.Subsequently, an alignment layer is applied to the array substrate and the color filter substrate, respectively, and then the alignment layer is provided to provide alignment control force or surface fixation force (ie, pretilt angle and alignment direction) to the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer formed between the two substrates. Orientation treatment. In this case, a rubbing or photoalignment method may be applied as the alignment treatment method.

다음으로, 상기 컬러필터 기판의 외곽부에 실런트 및 은 패이스트를 도포하는 동시에 상기 어레이 기판에 액정층을 형성한다.Next, the sealant and the silver paste are applied to the outer portion of the color filter substrate and a liquid crystal layer is formed on the array substrate.

상기 실 패턴의 형성방법은 스크린 마스크(screen mask)로 인쇄하는 방법과 이동 가능한 실런트 디스펜서(sealant dispenser)를 사용하여 원하는 모양의 실 패턴을 형성하는 방법이 있다.The seal pattern may be formed by printing with a screen mask or by forming a seal pattern having a desired shape using a movable sealant dispenser.

또한, 상기 액정층의 형성방법은 크게 진공주입 방식과 적하 방식으로 구분되며, 상기 적하 방식이 적용된 액정표시패널은 진공주입 방식과 달리 액정층이 형성된 후에 대면적 모기판으로부터 단위 액정패널을 분리하는 공정이 진행된다.In addition, the method of forming the liquid crystal layer is largely divided into a vacuum injection method and a dropping method. Unlike the vacuum injection method, the liquid crystal display panel to which the dropping method is applied separates the unit liquid crystal panel from the large area mother substrate after the liquid crystal layer is formed. The process proceeds.

상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위 를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.Although many details are set forth in the foregoing description, it should be construed as an illustration of preferred embodiments rather than to limit the scope of the invention. Therefore, the invention should not be defined by the described embodiments, but should be defined by the claims and their equivalents.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 액정표시패널 및 그 제조방법은 중력이나 온도 변화 등의 이유로 인하여 액정표시패널 내부의 압력이 높아진다 하더라도 패널의 셀갭을 균일하게 유지할 수 있게 된다. 그 결과 대형 패널에서 셀갭이 벌어지는 문제와 이로 인한 빛샘 현상을 사전에 방지할 수 있는 효과를 제공한다.As described above, the liquid crystal display panel and the method of manufacturing the same according to the present invention can maintain the cell gap of the panel even when the pressure inside the liquid crystal display panel is increased due to gravity or temperature change. As a result, cell gaps in large panels and light leakage can be prevented in advance.

또한, 정렬 마진을 상당히 크게 만들 수 있기 때문에 양산성이 뛰어나다.In addition, because the alignment margin can be made quite large, it is excellent in mass production.

Claims (13)

제 1 기판에 컬럼 스페이서를 형성하는 단계;Forming a column spacer on the first substrate; 상기 컬럼 스페이서에 대향하는 제 2 기판의 소정영역에 적어도 하나의 돌출물을 형성하는 단계; 및Forming at least one protrusion on a predetermined region of the second substrate opposite the column spacer; And 상기 돌출물이 상기 컬럼 스페이서의 하부면에 박히도록 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하는 단계를 포함하는 액정표시패널의 제조방법.And bonding the first substrate and the second substrate to the protrusion to be embedded in the bottom surface of the column spacer. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기판에 블랙매트릭스와 컬러필터를 형성하며, 상기 제 2 기판에 스위칭소자를 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.The method of claim 1, further comprising forming a black matrix and a color filter on the first substrate, and forming a switching element on the second substrate. 제 2 항에 있어서, 상기 블랙매트릭스와 컬러필터 상부에 공통전극을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.The method of claim 2, further comprising forming a common electrode on the black matrix and the color filter. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 기판 전면에 투명한 도전물질로 화소전극을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.3. The method of claim 2, further comprising forming a pixel electrode with a transparent conductive material over the entire surface of the second substrate. 4. 제 4 항에 있어서, 상기 돌출물은 상기 투명한 도전물질을 이용, 패터닝하여 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.The method of claim 4, wherein the protrusion is formed by patterning the transparent conductive material. 제 1 항에 있어서, 상기 돌출물은 상기 컬럼 스페이서보다 그 경도가 큰 물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.The method of claim 1, wherein the protrusion is formed of a material having a hardness greater than that of the column spacer. 제 1 항에 있어서, 상기 돌출물은 원뿔형, 피라미드형, 쐐기형과 같이 끝이 뾰족한 형태로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.The method of claim 1, wherein the protrusion is formed in a pointed shape such as a conical shape, a pyramid shape, or a wedge shape. 제 1 항에 있어서, 상기 돌출물은 폭이 좁은 육면체형으로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.The method of claim 1, wherein the protrusion is formed in a narrow hexahedron shape. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기판에 스위칭소자를 형성하며, 상기 제 2 기판에 블랙매트릭스와 컬러필터를 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.The method of claim 1, further comprising forming a switching element on the first substrate and forming a black matrix and a color filter on the second substrate. 제 1 기판에 형성되어 상기 제 1 기판과 제 2 기판에 셀갭을 형성하는 컬럼 스페이서;A column spacer formed on a first substrate to form a cell gap between the first substrate and the second substrate; 상기 컬럼 스페이서에 대향하는 상기 제 2 기판의 소정영역에 형성되어 상기 컬럼 스페이서의 하부면에 박히는 적어도 하나의 돌출물; 및At least one protrusion formed in a predetermined region of the second substrate facing the column spacer and embedded in a lower surface of the column spacer; And 상기 제 1 기판과 제 2 기판의 셀갭에 형성된 액정층을 포함하는 액정표시패널.A liquid crystal display panel comprising a liquid crystal layer formed in a cell gap between the first substrate and the second substrate. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 기판은 컬러필터 기판이며 상기 제 2 기판은 어레이 기판인 것을 특징으로 하는 액정표시패널.The liquid crystal display panel of claim 10, wherein the first substrate is a color filter substrate and the second substrate is an array substrate. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 기판은 어레이 기판이며 상기 제 2 기판은 컬러필터 기판인 것을 특징으로 하는 액정표시패널.The liquid crystal display panel of claim 10, wherein the first substrate is an array substrate and the second substrate is a color filter substrate. 제 10 항에 있어서, 상기 돌출물은 끝이 뾰족한 원뿔형, 피라미드형, 쐐기형 또는 폭이 좁은 육면체형인 것을 특징으로 하는 액정표시패널.The liquid crystal display panel according to claim 10, wherein the protrusions are conical, pyramidal, wedge-shaped, or narrow hexahedral.
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