KR20070002187A - Liquid crystal display device and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

A liquid crystal display device and a fabricating method thereof are provided to form pixels in an isolation structure for preventing movement of liquid crystal between adjacent pixels, thereby preventing reject caused by the change in a liquid crystal cell gap. In a method for fabricating a liquid crystal display device, a first substrate defined with a plurality of pixel areas and non-pixel areas between the pixel areas are formed with a thin film transistor array and a color filter array in sequence(S101,S102). PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal) is dropped on the first substrate(S103). Seal patterns are formed on outer areas of the first substrate or a second substrate(S104). The first and the second substrates are joined together facing each other(S105). A rear surface of the second substrate is exposed to the light for exposing a predetermined portion of the PDLC, so as to form barrier walls(S106).

Description

액정 표시 장치 및 이의 제조 방법{Liquid Crystal Display Device and Method for Manufacturing the Same}Liquid crystal display device and method for manufacturing the same

도 1은 일반적인 칼럼 스페이서를 포함한 액정 표시 장치를 나타낸 단면도1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display including a general column spacer.

도 2a 및 도 2b는 터치 불량이 발생한 액정 패널을 나타낸 평면도 및 단면도2A and 2B are plan and cross-sectional views illustrating a liquid crystal panel in which touch failure occurs.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에 대한 공정 흐름도3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 액정 표시 장치를 나타낸 평면도4 is a plan view showing a liquid crystal display of the present invention.

도 5는 도 4의 I~I' 선상의 구조에 따른 하부 기판을 나타낸 구조 단면도FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a lower substrate in accordance with the line II ′ of FIG. 4. FIG.

도 6은 도 5의 하부 기판 상에 형성된 고분자 분산 액정층을 나타낸 구도 단면도6 is a cross-sectional view illustrating a polymer dispersed liquid crystal layer formed on the lower substrate of FIG. 5;

도 7은 도 5의 고분자 분산 액정층 상에 상부 기판을 형성한 공정 단면도FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a process of forming an upper substrate on the polymer dispersed liquid crystal layer of FIG. 5; FIG.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 액정 표시 장치에 고분자 분산 액정층을 선택적으로 경화시켜 격벽을 형성하는 단계와 형성 후 고분자 분산 액정층의 상태를 나타낸 공정 단면도8A and 8B are cross-sectional views illustrating a step of forming a partition by selectively curing a polymer dispersed liquid crystal layer in a liquid crystal display of the present invention and a state of the polymer dispersed liquid crystal layer after formation.

도 9는 도 8a의 공정에서 이용되는 노광 마스크를 나타낸 평면도9 is a plan view showing an exposure mask used in the process of FIG. 8A

도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 공정 흐름도10 is a flowchart illustrating a manufacturing method of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법 중 고분자 분산 액정층을 선택적으로 노광하는 단계를 나타낸 공정 단면도11 is a cross-sectional view illustrating a process of selectively exposing a polymer dispersed liquid crystal layer in a method of manufacturing a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 12는 도 11의 노광 후 고분자 분산 액정층 내부에 형성된 격벽을 나타낸 공정 단면도 FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a partition formed in the polymer dispersed liquid crystal layer after exposure in FIG. 11; FIG.

*도면의 주요 부분을 나타낸 부호 설명** Description of the symbols showing the main parts of the drawings

100 : 제 1 기판 101 : 게이트 라인100: first substrate 101: gate line

101a : 게이트 전극 102 : 데이터 라인101a: gate electrode 102: data line

102a : 소오스 전극 102b : 드레인 전극102a: source electrode 102b: drain electrode

103 : 화소 전극 104 : 반도체층103: pixel electrode 104: semiconductor layer

105 : 게이트 절연막 106 : 층간 절연막105: gate insulating film 106: interlayer insulating film

111 : 블랙 매트릭스층 112 : 컬러 필터층111 black matrix layer 112 color filter layer

113 : 오버코트층 113: overcoat layer

150 : 고분자 분산 액정층 155 : 고분자 격벽150: polymer dispersed liquid crystal layer 155: polymer partition wall

170 : 칼럼 스페이서 200 : 제 2 기판170: column spacer 200: second substrate

201 : 공통 전극 300 : 마스크201: common electrode 300: mask

301 : 차광부 302 : 투과부301: light shielding portion 302: transmission portion

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로 특히, PDLC층을 이용하여 액정 셀 내부에 격벽을 형성함으로써, 액정이 이웃하는 화소로 유동함을 방지하여 액정 셀 갭 변동에 의한 불량을 방지한 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device. In particular, a liquid crystal display device is provided in which a barrier rib is formed inside a liquid crystal cell by using a PDLC layer, thereby preventing liquid crystals from flowing to neighboring pixels, thereby preventing defects caused by variations in liquid crystal cell gaps. It relates to a production method thereof.

정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시 장치로 활용되고 있다.As the information society develops, the demand for display devices is increasing in various forms, and in recent years, liquid crystal display devices (LCDs), plasma display panels (PDPs), electro luminescent displays (ELD), and vacuum fluorescent (VFD) Various flat panel display devices such as displays have been studied, and some of them are already used as display devices in various devices.

그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시 장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송 신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비젼 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.Among them, LCD is the most widely used as the substitute for CRT (Cathode Ray Tube) for mobile image display device because of its excellent image quality, light weight, thinness, and low power consumption. In addition to the use of the present invention has been developed in various ways such as a television and a computer monitor for receiving and displaying broadcast signals.

이와 같은 액정 표시 장치가 일반적인 화면 표시 장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저 소비 전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.In order to use such a liquid crystal display as a general screen display device in various parts, it is a matter of how high quality images such as high definition, high brightness and large area can be realized while maintaining the characteristics of light weight, thinness and low power consumption. Can be.

일반적인 액정 표시 장치는, 일정 공간을 갖고 합착된 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성되어 있다.The general liquid crystal display device is comprised from the 1st board | substrate and the 2nd board | substrate bonded by the fixed space, and the liquid crystal layer injected between the said 1st board | substrate and the 2nd board | substrate.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 제 1 기판에는 화소 영역을 정의하기 위하여 일정한 간격을 갖고 일방향으로 복수개의 게이트 라인과, 상기 게이트 라인에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 복수개의 데이터 라인이 배열된다. 그리고, 상기 각 화소 영역에는 화소 전극이 형성되고, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 부분에 박막 트랜지스터가 형성되어 상기 게이트 라인에 인가되는 신호에 따라 상기 데이터 라인의 데이터 신호를 상기 각 화소 전극에 인가한다.In more detail, the first substrate has a plurality of gate lines in one direction and a plurality of data lines at regular intervals in a direction perpendicular to the gate line to define a pixel area. A pixel electrode is formed in each of the pixel regions, and a thin film transistor is formed at a portion where the gate line and the data line cross each other, and the data signal of the data line is applied to each pixel electrode according to a signal applied to the gate line. To apply.

그리고, 상기 제 2 기판에는 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층이 형성되고, 상기 각 화소 영역에 대응되는 부분에는 색상을 표현하기 위한 R, G, B 컬러 필터층이 형성되고, 상기 컬러 필터층위에는 화상을 구현하기 위한 공통 전극이 형성되어 있다.In addition, a black matrix layer is formed on the second substrate to block light in portions other than the pixel region, and R, G, and B color filter layers are formed on portions corresponding to the pixel regions. The common electrode is formed on the color filter layer to implement an image.

상기와 같은 액정 표시 장치는 상기 화소 전극과 공통 전극 사이의 전계에 의해 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 형성된 액정층의 액정이 배향되고, 상기 액정층의 배향 정도에 따라 액정층을 투과하는 빛의 양을 조절하여 화상을 표현할 수 있다.In the liquid crystal display as described above, the liquid crystal of the liquid crystal layer formed between the first and second substrates is aligned by an electric field between the pixel electrode and the common electrode, and the light passes through the liquid crystal layer according to the degree of alignment of the liquid crystal layer. You can express the image by adjusting the amount of.

이와 같은 액정 표시 장치를 TN(Twisted Nematic) 모드 액정 표시 장치라 하며, 상기 TN 모드 액정 표시 장치는 시야각이 좁다는 단점을 가지고 있어 이러한 TN 모드의 단점을 극복하기 위한 횡전계형(IPS: In-Plane Switching) 모드 액정 표시 장치가 개발되었다.Such a liquid crystal display device is called a twisted nematic (TN) mode liquid crystal display device, and the TN mode liquid crystal display device has a disadvantage in that the viewing angle is narrow, and thus an in-plane (IPS: In-Plane) is used to overcome the disadvantage of the TN mode. Switching mode liquid crystal display device has been developed.

상기 횡전계형(IPS) 모드 액정 표시 장치는 제 1 기판의 화소 영역에 화소 전극과 공통 전극을 일정한 거리를 갖고 서로 평행하게 형성하여 상기 화소 전극과 공통 전극 사이에 횡 전계(수평 전계)가 발생하도록 하고 상기 횡 전계에 의해 액정층이 배향되도록 한 것이다.In the transverse electric field type (IPS) mode liquid crystal display, a pixel electrode and a common electrode are formed parallel to each other at a predetermined distance in a pixel area of the first substrate so that a transverse electric field (horizontal electric field) is generated between the pixel electrode and the common electrode. The liquid crystal layer is aligned by the lateral electric field.

한편, 이와 같이 형성되는 액정 표시 장치의 제 1, 제 2 기판 사이에는 액정층이 형성되는 일정한 간격을 유지하기 위해 스페이서가 형성된다. Meanwhile, spacers are formed between the first and second substrates of the liquid crystal display device formed as described above to maintain a constant gap between the liquid crystal layers.

이러한 스페이서는 그 형상에 따라 볼 스페이서 또는 칼럼 스페이서로 나뉘어진다. Such spacers are divided into ball spacers or column spacers according to their shape.

볼 스페이서는 구 형상이며, 제 1, 제 2 기판 상에 산포하여 제조되고, 상기 제 1, 제 2 기판의 합착 후에도 움직임이 비교적 자유롭고, 상기 제 1, 제 2 기판과의 접촉 면적이 작다.The ball spacer has a spherical shape, is distributed and manufactured on the first and second substrates, the movement is relatively free even after the bonding of the first and second substrates, and the contact area with the first and second substrates is small.

반면, 칼럼 스페이서는 제 1 기판 또는 제 2 기판 상의 어레이 공정에서 형성되는 것으로, 소정 기판 상에 소정 높이를 갖는 기둥 형태로 고정되어 형성된다. 따라서, 제 1, 2 기판과의 접촉 면적이 볼 스페이서에 비하여 상대적으로 크다.On the other hand, the column spacer is formed in an array process on the first substrate or the second substrate, and is fixed in a pillar shape having a predetermined height on the predetermined substrate. Therefore, the contact area with the 1st, 2nd board | substrate is relatively large compared with a ball spacer.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 종래의 칼럼 스페이서를 구비한 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.Hereinafter, a liquid crystal display having a conventional column spacer will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 칼럼 스페이서를 포함하는 액정 표시 장치를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a liquid crystal display including a column spacer.

도 1과 같이, 칼럼 스페이서를 포함하는 액정 표시 장치는 서로 대향하는 제 1 기판(30) 및 제 2 기판(40)과, 상기 제 1, 제 2 기판(30, 40) 사이에 형성된 칼럼 스페이서(20) 및 상기 제 1, 제 2 기판(30, 40) 사이에 충진된 액정층(미도시)을 포함하여 이루어진다. As shown in FIG. 1, a liquid crystal display including a column spacer includes a column spacer formed between a first substrate 30 and a second substrate 40 facing each other, and the first and second substrates 30 and 40. 20) and a liquid crystal layer (not shown) filled between the first and second substrates 30 and 40.

상기 제 1 기판(30) 상에는 화소 영역을 정의하기 위해 게이트 라인(31) 및 데이터 라인(미도시)이 서로 수직으로 교차하여 배열되고, 상기 각 게이트 라인 (31)과 데이터 라인이 교차하는 부분에 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되며, 각 화소 영역에는 화소 전극(미도시)이 형성된다.On the first substrate 30, the gate lines 31 and the data lines (not shown) are arranged perpendicularly to each other so as to define pixel regions, and the gate lines 31 and the data lines cross each other. A thin film transistor TFT is formed, and a pixel electrode (not shown) is formed in each pixel area.

상기 제 2 기판(40) 상에는 상기 화소 영역을 제외한 영역에 대응되어 블랙 매트릭스층(41)이 형성되고, 상기 데이터 라인에 평행한 세로선상의 화소 영역들에 대응되는 스트라이프 상의 컬러 필터층(42)이 형성되고, 전면에 공통 전극 또는 오버코트층(43)이 형성된다.The black matrix layer 41 is formed on the second substrate 40 to correspond to an area except the pixel area, and the color filter layer 42 on the stripe corresponding to the pixel areas on the vertical line parallel to the data line is formed. The common electrode or overcoat layer 43 is formed on the front surface.

여기서, 상기 칼럼 스페이서(20)는 상기 게이트 라인(31) 상부의 소정 위치에 대응되어 형성된다. Here, the column spacer 20 is formed corresponding to a predetermined position on the gate line 31.

또한, 상기 제 1 기판(30) 상에는 상기 게이트 라인(31)을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막(36)이 형성되며, 상기 게이트 절연막(36)위에 보호막(37)이 형성된다. In addition, a gate insulating layer 36 is formed on the entire surface of the substrate including the gate line 31 on the first substrate 30, and a passivation layer 37 is formed on the gate insulating layer 36.

도 2a 및 도 2b는 칼럼 스페이서를 포함하는 액정 표시 장치의 터치 불량을 나타낸 평면도 및 단면도이다.2A and 2B are plan and cross-sectional views illustrating a touch failure of a liquid crystal display including a column spacer.

도 2a 및 도 2b와 같이, 상술한 종래의 칼럼 스페이서를 포함하는 액정 표시 장치는, 액정 패널(10)의 표면을 손이나 그 밖의 물건을 이용하여 소정 방향으로 터치하여 지나가게 되면, 터치된 부위에서 얼룩이 발생한다. 이러한 얼룩은 터치시에 발생한 얼룩이라 하여 터치 얼룩이라 하며, 이와 같이 화면에서 얼룩이 관찰되기 때문에 터치 불량이라고도 한다. As shown in FIGS. 2A and 2B, when the liquid crystal display device including the above-described conventional column spacer touches the surface of the liquid crystal panel 10 in a predetermined direction using a hand or other object, the touched portion Stain occurs at Such spots are referred to as spot spots generated at the time of touch, and are referred to as touch spots, and are also referred to as touch defects because spots are observed on the screen.

이러한 터치 불량은, 이전의 볼 스페이서의 구조에 비해 상기 칼럼 스페이서(20)와 대향하는 제 1 기판(1)간의 접촉 면적이 크기 때문에, 마찰력이 커서 나 타나는 것으로 파악된다. 즉, 볼 스페이서에 비해 원기둥 형태로 형성되는 칼럼 스페이서(20)는 도 2b와 같이, 제 1 기판(1)과의 접촉 면적이 크기 때문에, 터치로 인해 제 1, 제 2 기판(1, 2)간의 쉬프트된 후, 원 상태로 복원하는데 오랜 시간이 걸리기 때문에 원 상태로 복원하기 전까지 얼룩이 잔존하게 된다.This touch failure is considered to be large because the contact area between the column spacer 20 and the first substrate 1 opposing the column spacer 20 is larger than the structure of the previous ball spacer. That is, since the column spacer 20 formed in a cylindrical shape compared to the ball spacer has a large contact area with the first substrate 1 as shown in FIG. 2B, the first and second substrates 1 and 2 are touched. After the liver is shifted, it takes a long time to restore to the original state, so the stain remains until the original state is restored.

그러나, 상기와 같은 종래의 액정 표시 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the conventional liquid crystal display device as described above has the following problems.

첫째, 칼럼 스페이서와 대향 기판간의 접촉 면적이 크기 때문에, 마찰력이 커서 터치시 기판이 쉬프트되었을 때, 원 상태로 복원되는데 시간이 오래 걸려 복원시간동안 터치 불량이 관찰된다.First, since the contact area between the column spacer and the opposing substrate is large, when the substrate is shifted during the touch due to the large frictional force, it takes a long time to recover to the original state, and touch failure is observed during the restoration time.

둘째, 칼럼 스페이서를 포함하는 액정 패널이 세워져있는 상태로, 고온 환경에 놓이게 되면 액정의 열팽창이 발생하고 심한 경우 칼럼 스페이서의 높이보다 더한 두께로 셀 갭이 늘어나 하측으로 액정이 흘러 하단부가 불룩하게 보이며, 시감적으로 불투명하게 보이는 현상이 관찰된다.Second, when the liquid crystal panel including the column spacer is upright, when it is placed in a high temperature environment, thermal expansion of the liquid crystal occurs. The phenomenon of visual opacity is observed.

셋째, 액정 적하로 제조되는 액정 표시 장치에 있어서는 매적하시 동일한 적정량으로 제어하기가 상당히 어렵기 때문에, 액정 패널 내에 적정량을 적하하기 곤란하다. 이 경우, 적정량을 초과한 액정이 충진되면, 고온시 잉여의 액정량이 하측으로 쳐져 열팽창이 일어나 액정 패널의 하단부가 불룩해 보이는 중력 불량 현상이 관찰되며, 적정량 미만의 액정이 충진되면, 패널면의 터치시 상하부 기판간의 쉬프트가 발생한 후, 다시 원상태로 복귀하기까지 빛샘이 나타나는 터치 불량이 관찰된다.Third, in the liquid crystal display device manufactured by liquid crystal dropping, since it is very difficult to control by the same appropriate amount at the time of buried, it is difficult to drop a suitable amount in a liquid crystal panel. In this case, when a liquid crystal exceeding an appropriate amount is filled, an excessive amount of liquid crystal is struck down at a high temperature, thermal expansion occurs, and a poor gravity phenomenon in which the lower end of the liquid crystal panel is bulged is observed. After a shift occurs between the upper and lower substrates during touch, a touch failure in which light leakage appears until it is returned to the original state is observed.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 PDLC층을 이용하여 액정 셀 내부에 격벽을 형성함으로써, 액정이 이웃하는 화소로 유동함을 방지하여 액정 셀 갭 변동에 의한 불량을 방지한 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems by forming a partition in the liquid crystal cell using the PDLC layer, thereby preventing the liquid crystal flows to the neighboring pixels to prevent defects caused by the liquid crystal cell gap variation It is an object to provide a display device and a method of manufacturing the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치는 복수개의 화소 영역과 상기 화소 영역들 사이의 비화소 영역이 정의되는 제 1 기판과, 이와 이격된 제 2 기판과, 상기 제 1 기판 상에 형성되는 박막 트랜지스터 어레이 및 컬러 필터 어레이와, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 형성되며, 상기 비화소 영역에 대응되어 고분자 격벽을 구비한 고분자 분산 액정층을 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device including a first substrate having a plurality of pixel regions and a non-pixel region defined between the pixel regions, a second substrate spaced apart from the first substrate, and a first substrate on the first substrate. And a polymer dispersed liquid crystal layer formed between the thin film transistor array and the color filter array formed between the first substrate and the second substrate and having a polymer partition wall corresponding to the non-pixel region. have.

상기 박막 트랜지스터 어레이는 서로 교차하여 상기 화소 영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부에 형성된 박막 트랜지스터 및 상기 화소 영역에 형성된 화소 전극을 포함하여 이루어진다.The thin film transistor array includes a gate line and a data line crossing each other to define the pixel region, a thin film transistor formed at an intersection of the gate line and the data line, and a pixel electrode formed in the pixel region.

상기 제 2 기판 전면에 공통 전극이 더 형성된다.A common electrode is further formed on the entire surface of the second substrate.

상기 화소 영역에 상기 화소 전극과 교번되는 형상의 공통 전극이 더 형성된다.A common electrode having an alternate shape with the pixel electrode is further formed in the pixel area.

상기 컬러 필터 어레이는 상기 비화소 영역에 대응되어 형성된 블랙 매트릭스층 및 상기 화소 영역을 지나도록 형성된 컬러 필터층을 포함하여 이루어진다.The color filter array includes a black matrix layer formed corresponding to the non-pixel region and a color filter layer formed to pass through the pixel region.

상기 컬러 필터 어레이는 제 1 기판 전면에 형성되는 오버코트층을 더 포함한다.The color filter array further includes an overcoat layer formed on the entire surface of the first substrate.

또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법은 복수개의 화소 영역과 상기 화소 영역들 사이에 비화소 영역이 정의되는 제 1 기판과 제 2 기판을 준비하는 단계와, 상기 제 1 기판 상에 박막 트랜지스터 어레이를 형성하는 단계와, 상기 박막 트랜지스터 어레이 상부에 컬러 필터 어레이를 형성하는 단계와, 상기 컬러 필터 어레이를 포함한 제 1 기판 상에 고분자 분산 액정(PDLC : Polymer Dispersed Liquid Crystal)을 적하하는 단계와, 상기 제 2 기판 상의 외곽 영역에 씰 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 1, 제 2 기판을 합착하는 단계와, 상기 제 2 기판의 표면상에 마스크를 대응시켜 상기 비화소 영역의 고분자 분산 액정을 경화하여 격벽을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐에 또 다른 특징이 있다.In addition, the manufacturing method of the liquid crystal display device of the present invention for achieving the same object comprises the steps of preparing a first substrate and a second substrate in which a non-pixel region is defined between a plurality of pixel regions and the pixel regions; Forming a thin film transistor array on a first substrate; forming a color filter array on the thin film transistor array; and polymer dispersed liquid crystal (PDLC) on a first substrate including the color filter array. D), forming a seal pattern in an outer region on the second substrate, bonding the first and second substrates, and matching a mask on a surface of the second substrate to form the non-pixel. It is another feature that comprises the step of forming a partition by curing the polymer dispersed liquid crystal of the region.

상기 마스크는 상기 복수개의 화소 영역에 대응되는 부위를 차광부로 하며, 상기 비화소 영역에 대응되는 부위는 투과부로 한다.In the mask, a portion corresponding to the plurality of pixel regions is a light blocking portion, and a portion corresponding to the non-pixel region is a transmission portion.

또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법은 복수개의 화소 영역과 상기 화소 영역들 사이에 비화소 영역이 정의되는 제 1 기판과 제 2 기판을 준비하는 단계와, 상기 제 1 기판 상에 복수개의 화소 영역이 정의되는 박막 트랜지스터 어레이를 형성하는 단계와, 상기 박막 트랜지스터 어레이 상부에 컬러 필터 어레이를 형성하는 단계와, 상기 제 1 기판과 제 2 기판 중 어느 하나의 기판의 외곽 영역에, 소정 부위에 주입구를 갖는 씰 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 1, 제 2 기판을 합착하는 단계와, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 고분자 분산 액정을 주입하는 단계와, 상기 제 2 기판의 표면 상에 마스크를 대응시켜 상기 비화소 영역의 고분자 분산 액정을 경화하여 격벽을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐에 또 다른 특징이 있다.In addition, the manufacturing method of the liquid crystal display device of the present invention for achieving the same object comprises the steps of preparing a first substrate and a second substrate in which a non-pixel region is defined between a plurality of pixel regions and the pixel regions; Forming a thin film transistor array defining a plurality of pixel regions on a first substrate, forming a color filter array on the thin film transistor array, and an outer periphery of one of the first and second substrates Forming a seal pattern having an injection hole in a predetermined region, bonding the first and second substrates, injecting a polymer dispersed liquid crystal between the first and second substrates, and And a step of forming a partition by curing the polymer dispersed liquid crystal in the non-pixel region by matching a mask on the surface of the substrate. There.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a liquid crystal display and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

- 제 1 실시예 -First Embodiment

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에 대한 공정 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.

도 3과 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 먼저, 제 1 기판 및 제 2 기판을 준비(S100)한 후, 상기 제 1 기판 상에 박막 트랜지스터(TFT) 어레이를 형성한다(S101). 이 때, 상기 박막 트랜지스터 어레이는 일 방향으로 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인 및 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부에 형성된 박막 트랜지스터를 포함하여 이루어진다. 이 경우, 상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트 라인으로부터 돌출되는 게이트 전극과, 상기 데이터 라인으로부터 돌출된 소오스 전극 및 상기 소오스 전극과 소정 간격 이격된 드레인 전극을 포함하며, 상기 소오스 전극/ 드레인 전극과 양측이 접하며, 그 하부에 형성되는 반도체층을 더 포함하여 이루어진다. 여기서, 게이트 라인과 데이터 라인에 대응되는 부위는 라인을 이루는 차광성 금속에 의해 가려지는 비화소 영역이다.As shown in FIG. 3, in the method of manufacturing the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention, first, a first substrate and a second substrate are prepared (S100), and a thin film transistor (TFT) array is formed on the first substrate. To form (S101). In this case, the thin film transistor array includes a gate line and a data line crossing each other in one direction to define a pixel region, and a thin film transistor formed at an intersection of the gate line and the data line. In this case, the thin film transistor includes a gate electrode protruding from the gate line, a source electrode protruding from the data line, and a drain electrode spaced apart from the source electrode by a predetermined distance, and both sides of the source electrode / drain electrode are in contact with each other. It further comprises a semiconductor layer formed under the. Here, the portion corresponding to the gate line and the data line is a non-pixel region covered by the light blocking metal forming the line.

이어, 상기 TFT 어레이 상에 컬러 필터 어레이를 형성한다(S102). 상기 컬러 필터 어레이는 블랙 매트릭스층, 컬러 필터층 등을 포함하여 이루어진다. 경우에 따라, 구현하고자 하는 액정 표시 장치가 TN(Twisted Nematic) 모드이면, 상기 화소 영역에 대응되는 부위의 상기 컬러 필터층 상부에 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 화소 전극이 형성되고, 상기 제 2 기판 전면에 공통 전극을 형성한다. 만일 구현하고자 하는 액정 표시 장치가 IPS(In-Plane Switching) 모드이면, 상기 화소 영역 내에 대응되는 부위의 소정의 절연층(게이트 절연막, 층간 절연막 및 오버코트층 중 어느 하나 이상의 절연층) 상에 공통 전극과 화소 전극을 교번하여 더 형성한다.Subsequently, a color filter array is formed on the TFT array (S102). The color filter array includes a black matrix layer, a color filter layer, and the like. In some cases, when the liquid crystal display to be implemented is a twisted nematic (TN) mode, a pixel electrode electrically connected to the drain electrode is formed on the color filter layer in a portion corresponding to the pixel region, and the second substrate is formed. The common electrode is formed on the front surface. If the liquid crystal display device to be implemented is an in-plane switching (IPS) mode, the common electrode may be disposed on a predetermined insulating layer (one or more of a gate insulating film, an interlayer insulating film, and an overcoat layer) corresponding to a portion of the pixel area. And pixel electrodes are alternately formed.

이어, 상기 박막 트랜지스터 어레이와, 컬러 필터 어레이를 포함한 제 1 기판 상에 고분자 분산 액정(PDLC: Polymer Dispersed Liquid Crystal: 고분자 분산 액정)을 적하한다(S103). 이 경우, 적하되는 부위는 상기 제 1 기판의 중심 영역이고, 이러한 액정은 적하된 후 이어 진행되는 합착 공정을 거치며 일정 시간이 지나면, 외곽으로 퍼지게 된다. Subsequently, a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) is dropped on the first substrate including the thin film transistor array and the color filter array (S103). In this case, the dropping portion is a central region of the first substrate, and the liquid crystal is spread through the bonding process which is carried out after the dropping, and then spreads to the outside after a predetermined time.

이어, 상기 제 1 기판 또는 제 2 기판의 외곽 영역에 씰 패턴을 형성한다(S104). 만일 상기 제 1 기판 상의 씰 패턴의 형성이 이루어진다면, 액정이 적하된 직후로, 씰 패턴 형성 부위가 액정이 적하되지 않은 상태에서 씰 패턴의 형성을 진행한다. 바람직하게는 상기 제 2 기판 상에 씰 패턴이 형성되는 것이 좋다.Subsequently, a seal pattern is formed in an outer region of the first substrate or the second substrate (S104). If the seal pattern is formed on the first substrate, immediately after the liquid crystal is dropped, the seal pattern forming portion proceeds to form the seal pattern in a state where the liquid crystal is not dropped. Preferably, a seal pattern is formed on the second substrate.

이어, 상기 제 1, 제 2 기판을 서로 대향하여 합착한다(S105). Subsequently, the first and second substrates are bonded to each other (S105).

상기 제 2 기판의 배면(표면)을 선택적으로 노광하여 상기 고분자 분산 액정의 소정 부위를 노광하여 격벽을 형성한다(S106). 이 경우, 상기 고분자 분산 액정의 노광 부위는 블랙 매트릭스층 부위로, 화소 영역을 제외한 영역 상이다. 이와 같이, 고분자 분산 액정에 노광이 이루어지면, 상기 고분자 분산 액정의 해당 부위의 고분자는 경화되어 격벽으로 형성되고, 나머지 부위에서는 액정이 남게 된다. The back surface (surface) of the second substrate is selectively exposed to expose a predetermined portion of the polymer dispersed liquid crystal to form a partition (S106). In this case, the exposed portion of the polymer dispersed liquid crystal is a black matrix layer portion, which is on the region excluding the pixel region. As such, when exposure is performed to the polymer dispersed liquid crystal, the polymer of the corresponding portion of the polymer dispersed liquid crystal is cured to form a partition wall, and the liquid crystal remains at the remaining portion.

이와 같이, 본 발명의 제조 방법을 적용하는 액정 표시 장치에, 블랙 매트릭스층을 제 1 기판(하부 기판) 상에 형성하는 이유는, 제 2 기판(상부 기판) 상에 블랙 매트릭스층을 형성할 경우, 상기 제 2 기판 배면에 노광시 블랙 매트릭스층이 개재되면, 그 하부의 고분자 분산 액정까지 광이 전달되지 않기 때문에, 이를 방지하기 위함이다.As described above, the reason why the black matrix layer is formed on the first substrate (lower substrate) in the liquid crystal display device to which the manufacturing method of the present invention is applied is when the black matrix layer is formed on the second substrate (upper substrate). When the black matrix layer is interposed on the back surface of the second substrate, light is not transmitted to the polymer dispersed liquid crystal under the lower substrate.

도 4는 본 발명의 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이며, 도 5는 도 4의 I~I' 선상의 구조에 따른 하부 기판을 나타낸 구조 단면도이다.4 is a plan view illustrating a liquid crystal display of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a lower substrate in accordance with the line II ′ of FIG. 4.

도 4 및 도 5와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치는 제 1 기판(100) 상에 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 라인(101) 및 데이터 라인(102)과, 상기 게이트 라인(101)과 데이터 라인(102)의 교차부에 형성된 박막 트랜지스터(TFT)와, 상기 화소 영역에 형성된 화소 전극(103)이 형성된다. 여기서, 상기 화소 영역을 제외한 나머지 영역(게이트 라인 및 데이터 라인 대응 부위)은 비화소 영역으로 정의된다.As shown in FIG. 4 and FIG. 5, the liquid crystal display of the present invention includes a gate line 101 and a data line 102 and a gate line 101 defining a pixel area crossing each other on the first substrate 100. And a thin film transistor (TFT) formed at the intersection of the data line 102 and the pixel electrode 103 formed in the pixel region. Here, the remaining regions (gate line and data line corresponding portions) except the pixel region are defined as non-pixel regions.

상기 박막 트랜지스터(TFT)는 상기 게이트 라인(101)으로부터 돌출된 게이트 전극(101a)과, 상기 데이터 라인(102)으로부터 돌출된 소오스 전극(102a) 및 이와 이격된 드레인 전극(102b)을 포함하여 이루어진다.The thin film transistor TFT includes a gate electrode 101a protruding from the gate line 101, a source electrode 102a protruding from the data line 102, and a drain electrode 102b spaced apart from the gate electrode 101a. .

그리고, 상기 게이트 라인(101) 및 게이트 전극(101a)을 포함한 제 1 기판(100) 전면에는 게이트 절연막(105)이 형성되고, 상기 게이트 절연막(105) 상부 상기 게이트 전극(101a) 상측에 대응되는 부위에는 반도체층(104)이 형성되고, 상기 게이트 절연막(105) 상부의 반도체층(104)의 양측에 대응되어 소오스 전극(102a) 및 드레인 전극(102b)이 형성된다. 이 때, 상기 데이터 라인(102)은 상기 소오스 전극(102a)과 함께 상기 게이트 절연막(105) 상부에 형성된다.In addition, a gate insulating layer 105 is formed on an entire surface of the first substrate 100 including the gate line 101 and the gate electrode 101a, and is formed above the gate insulating layer 105 and above the gate electrode 101a. The semiconductor layer 104 is formed on the portion, and the source electrode 102a and the drain electrode 102b are formed to correspond to both sides of the semiconductor layer 104 on the gate insulating layer 105. In this case, the data line 102 is formed on the gate insulating layer 105 together with the source electrode 102a.

그리고, 상기 데이터 라인(102) 등을 포함한 게이트 절연막(105) 전면에는 층간 절연막(106)이 더 형성된다. An interlayer insulating film 106 is further formed on the entire gate insulating film 105 including the data line 102 and the like.

여기서, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인과 같이, 상기 비화소 영역과 박막 트랜지스터(TFT) 영역의 상부에 대응하여, 블랙 매트릭스층(111)이 형성된다. 그리고, 상기 화소 영역을 포함하여 상기 블랙 매트릭스층(111)과 부분적으로 오버랩하여 형성된 컬러 필터층(112)이 더 포함된다.Here, the black matrix layer 111 is formed to correspond to the upper portion of the non-pixel region and the thin film transistor (TFT) region like the gate line and the data line. In addition, a color filter layer 112 formed to partially overlap the black matrix layer 111 including the pixel area is further included.

또한, 상기 컬러 필터층을 포함한 전면에 오버코트층(113)이 형성된다. 그리고, 상기 오버코트층(113), 컬러 필터층(112) 및 보호막(107)을 선택적으로 제거하여 상기 콘택 홀을 형성하고, 상기 콘택 홀을 매립하며, 상기 오버코트층 상부에 소정 부분 남도록 화소 전극(103)을 형성한다.In addition, the overcoat layer 113 is formed on the entire surface including the color filter layer. The overcoat layer 113, the color filter layer 112, and the protective layer 107 may be selectively removed to form the contact hole, to fill the contact hole, and to leave a predetermined portion on the overcoat layer. ).

도 6은 도 5의 하부 기판 상에 형성된 고분자 분산 액정층을 나타낸 구조 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating a polymer dispersed liquid crystal layer formed on a lower substrate of FIG. 5.

도 6은 제 1 기판(100) 상에 어레이(박막 트랜지스터 어레이 및 컬러 필터 어레이) 공정을 진행 후에 고분자 분산 액정(PDLC)을 적하하여 고분자 분산 액정층(150)을 형성한 모습을 나타낸 것으로, 도시된 부위는 고분자 분산 액정이 균일한 표면을 갖고 퍼진 상태를 나타낸 것이다. 상기 고분자 분산 액정은 액정과 네거티브 감광성 성질을 갖는 고분자와 소정의 용매가 포함된 상태로 적하된다. 적하시 고분자 분산 액정은 상기 제 1 기판(100)의 중앙에 적하되고, 합착 후 소정 시간을 거치면서 외곽 영역으로까지 충진된다.FIG. 6 illustrates a state in which the polymer dispersed liquid crystal layer 150 is formed by dropping a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) after performing an array (thin film transistor array and color filter array) process on the first substrate 100. Indicated area is a state where the polymer dispersed liquid crystal has a uniform surface and is spread. The polymer dispersed liquid crystal is dropped in a state in which a liquid crystal, a polymer having negative photosensitive properties, and a predetermined solvent are included. Upon dripping, the polymer dispersed liquid crystal is dropped in the center of the first substrate 100 and filled to the outer region through a predetermined time after bonding.

도 7은 도 5의 고분자 분산 액정층 상에 제 2 기판을 형성한 공정 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a process of forming a second substrate on the polymer dispersed liquid crystal layer of FIG. 5.

한편, 상기 박막 트랜지스터 어레이와 컬러 필터 어레이가 제 1 기판에 형성될 때, 제 2 기판(200) 상에는 전면 공통 전극(201)이 형성된다. 단면도 도 5 내지 도 8b에서 도시된 도면들은 TN(Twisted Nematic) 모드에 대해 도시된 것이고, IPS(In-Plane Switching) 모드로 액정 표시 장치를 구현할 때는 상기 제 2 기판(200) 상의 공통 전극을 생략하고, 제 1 기판(100)의 각 화소 영역에 화소 전극과 공통 전극을 교번하는 형상으로 형성한다.Meanwhile, when the thin film transistor array and the color filter array are formed on the first substrate, the front common electrode 201 is formed on the second substrate 200. 5 through 8B illustrate the twisted nematic (TN) mode, and the common electrode on the second substrate 200 is omitted when the liquid crystal display is implemented in the in-plane switching (IPS) mode. In the pixel region of the first substrate 100, the pixel electrode and the common electrode are alternately formed.

상기 제 2 기판(200)은 공통 전극(201)이 형성된 면이 상기 고분자 분산 액정층(150)과 대응되도록 상기 제 1 기판(100)과 합착한다. 이 경우, 상기 제 1 기판(100)과 제 2 기판(100, 200) 중 어느 한 기판의 외곽 영역에는 씰 패턴을 형성 하여 두어, 상기 씰 패턴(100, 200)의 접착력에 의해 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200)의 합착이 이루어지도록 한다.The second substrate 200 is bonded to the first substrate 100 such that a surface on which the common electrode 201 is formed corresponds to the polymer dispersed liquid crystal layer 150. In this case, a seal pattern is formed in an outer region of one of the first substrate 100 and the second substrate 100 and 200, and the first and second substrates are bonded to each other by the adhesive force of the seal patterns 100 and 200. The second substrates 100 and 200 are bonded to each other.

합착시 가압 조건과 소정 시간의 경과로, 상기 고분자 분산 액정은 중앙에서 외곽 영역으로 충진되어 합착 후, 제 1 제 2 기판(100, 200) 사이의 두께에 상응하는 두께의 고분자 분산 액정층(150)이 형성된다.After the bonding condition and the passage of a predetermined time, the polymer dispersed liquid crystal is filled from the center to the outer region and after bonding, the polymer dispersed liquid crystal layer 150 having a thickness corresponding to the thickness between the first and second substrates 100 and 200. ) Is formed.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 액정 표시 장치에 고분자 분산 액정층을 선택적으로 경화시켜 격벽을 형성하는 단계와 형성 후 고분자 분산 액정층의 상태를 나타낸 공정 단면도이다.8A and 8B are cross-sectional views illustrating a step of forming a partition by selectively curing a polymer dispersed liquid crystal layer in a liquid crystal display of the present invention and a state of the polymer dispersed liquid crystal layer after formation.

도 8a와 같이, 도 7과 같이 형성된 액정 표시 장치의 제 2 기판(200) 배면(제 2 기판과 대향하지 않는 면) 상에 마스크(300)를 정렬시킨다. 이 경우, 상기 마스크(300)는 블랙 매트릭스층(111)에 대응되는 부위(게이트 라인, 데이터 라인 및 박막 트랜지스터 영역)가 투과부(302)로 정의되며, 나머지 화소 영역이 차광부(301)로 정의되는 마스크이다. 경우에 따라, 상기 마스크(300)는 박막 트랜지스터 영역은 차광부(301)로 남기고, 게이트 라인과 데이터 라인에 대응되는 부위만을 투과부로 형성할 수도 있다.As illustrated in FIG. 8A, the mask 300 is aligned on the rear surface of the second substrate 200 (the surface not facing the second substrate) of the liquid crystal display device illustrated in FIG. 7. In this case, in the mask 300, portions (gate lines, data lines, and thin film transistor regions) corresponding to the black matrix layer 111 are defined as the transmissive portion 302, and the remaining pixel regions are defined as the light shielding portion 301. It is a mask. In some cases, the mask 300 may leave the thin film transistor region as the light blocking portion 301 and form only a portion corresponding to the gate line and the data line as the transmissive portion.

도 8a와 같이, 상기 마스크(300)를 이용하여 상기 제 2 기판(200) 상의 소정 부위를 노광하여 상기 고분자 분산 액정층(150) 중 노광된 부위를 경화시켜 도 8b와 같이, 고분자 격벽(155)을 형성한다. 상기 고분자 분산 액정층(150)은 노광이 이루어진 부위만 광에 의해 반응하여 경화되어 고체화되고, 나머지 영역은 액정을 포함하여 고분자 분산 액정(PDLC: Polymer Dispersed Liquid Crystal)이 유동적으로 남아 있다.As shown in FIG. 8A, a predetermined portion on the second substrate 200 is exposed using the mask 300 to cure an exposed portion of the polymer dispersed liquid crystal layer 150, and as shown in FIG. 8B, the polymer partition wall 155 ). The polymer dispersed liquid crystal layer 150 may be cured and solidified by reacting only the exposed portions with light, and the polymer dispersed liquid crystal (PDLC) may remain fluid, including liquid crystal.

도 9는 도 8a의 공정에서 이용되는 노광 마스크를 나타낸 평면도이다.FIG. 9 is a plan view illustrating an exposure mask used in the process of FIG. 8A. FIG.

도 9와 같이, 노광 공정에 이용되는 노광 마스크(300)는 블랙 매트릭스층 부위(비화소 영역), 즉, 게이트 라인, 데이터 라인 및 박막 트랜지스터 영역 상에 대응되어 투과부(302)가 형성되고, 나머지 영역으로 차광부(301)가 된다. 여기서, 상기 박막 트랜지스터 영역에 대응되는 부위는 제외하여 상기 게이트 라인과 데이터 라인 상에만 대응되어 투과부가 형성될 수 있으며, 혹은 상기 게이트 라인 및 데이터 라인의 폭보다 작은 폭으로 투과부가 정의될 수 있다.As illustrated in FIG. 9, the exposure mask 300 used in the exposure process corresponds to a black matrix layer portion (non-pixel region), that is, a gate line, a data line, and a thin film transistor region to form a transmissive portion 302. The light shielding portion 301 becomes a region. The transmissive part may be formed only on the gate line and the data line except for a portion corresponding to the thin film transistor region, or the transmissive part may be defined to have a width smaller than the width of the gate line and the data line.

이와 같이, 노광을 하고자 하는 부위를 투과부로 형성한 이유는 상기 고분자 분산 액정에 포함된 고분자 성분이 네거티브 감광성을 가지기 때문에, 상기 비화소 영역을 경화시켜 고분자 격벽(155)을 형성하고자 하기 위함이다. 이와 같이 형성된 고분자 격벽(155)은 상기 고분자 분산 액정층(150) 내에서 각 화소 영역별로 분리되어 고분자 격벽(155) 내에 고분자 분산 액정이 채워지도록 하여, 인접 화소 영역으로 고분자 분산 액정이 흘러감을 방지할 수 있게 한다. 즉, 화소별로 액정의 고립 구조를 유도하여, 고온 상에서 액정의 팽창으로 인해 셀 갭이 늘어나는 현상을 상기 고분자 격벽이 잡아주는 역할을 하여 중력 불량을 방지할 수 있다.As such, the reason why the portion to be exposed is formed as a transmissive portion is to form the polymer partition 155 by curing the non-pixel region because the polymer component included in the polymer dispersed liquid crystal has negative photosensitivity. The polymer partition wall 155 formed as described above is separated for each pixel region in the polymer dispersed liquid crystal layer 150 to fill the polymer dispersed liquid crystal in the polymer partition wall 155, thereby preventing the polymer dispersed liquid crystal from flowing to the adjacent pixel region. To do it. That is, by inducing the isolated structure of the liquid crystal on a pixel-by-pixel basis, the polymer barrier may hold the phenomenon that the cell gap increases due to the expansion of the liquid crystal at a high temperature, thereby preventing gravity failure.

또한, 제 1 기판 또는 제 2 기판의 표면을 문지를 때, 상기 고분자 격벽의 개재로 인해, 기판간 쉬프트 현상을 원천적으로 방지할 수 있어, 쉬프트 후 원복이 쉽지 않아 발생되는 터치 불량을 개선할 수 있다.In addition, when rubbing the surface of the first substrate or the second substrate, the inter-substrate shift phenomenon can be fundamentally prevented due to the interposition of the polymer partition wall, so that the touch failure caused by easy recovery after shifting can be improved. .

- 제 2 실시예 -Second Embodiment

도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 공정 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 10과 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 먼저, 제 1 기판 및 제 2 기판을 준비(S200)한 후, 상기 제 1 기판 상에 박막 트랜지스터(TFT) 어레이를 형성한다(S201). 이 때, 상기 박막 트랜지스터 어레이는 일 방향으로 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인 및 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부에 형성된 박막 트랜지스터를 포함하여 이루어진다. 이 경우, 상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트 라인으로부터 돌출되는 게이트 전극과, 상기 데이터 라인으로부터 돌출된 소오스 전극 및 상기 소오스 전극과 소정 간격 이격된 드레인 전극을 포함하며, 상기 소오스 전극/ 드레인 전극과 양측이 접하며, 그 하부에 형성되는 반도체층을 더 포함하여 이루어진다. 여기서, 게이트 라인과 데이터 라인에 대응되는 부위는 라인을 이루는 차광성 금속에 의해 가려지는 비화소 영역이다.As shown in FIG. 10, in the method of manufacturing the liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention, first, a first substrate and a second substrate are prepared (S200), and a thin film transistor (TFT) array is formed on the first substrate. To form (S201). In this case, the thin film transistor array includes a gate line and a data line crossing each other in one direction to define a pixel region, and a thin film transistor formed at an intersection of the gate line and the data line. In this case, the thin film transistor includes a gate electrode protruding from the gate line, a source electrode protruding from the data line, and a drain electrode spaced apart from the source electrode by a predetermined distance, and both sides of the source electrode / drain electrode are in contact with each other. It further comprises a semiconductor layer formed under the. Here, the portion corresponding to the gate line and the data line is a non-pixel region covered by the light blocking metal forming the line.

이어, 상기 TFT 어레이 상에 컬러 필터 어레이를 형성한다(S202). 상기 컬러 필터 어레이는 블랙 매트릭스층, 컬러 필터층 등을 포함하여 이루어진다. 경우에 따라, 구현하고자 하는 액정 표시 장치가 TN(Twisted Nematic) 모드이면, 상기 화소 영역에 대응되는 부위의 상기 컬러 필터층 상부에 상기 드레인 전극과 전기적으 로 연결되는 화소 전극이 형성되고, 상기 제 2 기판 전면에 공통 전극을 형성한다. 만일 구현하고자 하는 액정 표시 장치가 IPS(In-Plane Switching) 모드이면, 상기 화소 영역 내에 대응되는 부위의 소정의 절연층(게이트 절연막, 층간 절연막 및 오버코트층 중 어느 하나 이상의 절연층) 상에 공통 전극과 화소 전극을 교번하여 더 형성한다.Subsequently, a color filter array is formed on the TFT array (S202). The color filter array includes a black matrix layer, a color filter layer, and the like. In some cases, when the liquid crystal display to be implemented is a twisted nematic (TN) mode, a pixel electrode electrically connected to the drain electrode is formed on the color filter layer in a portion corresponding to the pixel region, and the second The common electrode is formed on the front of the substrate. If the liquid crystal display device to be implemented is an in-plane switching (IPS) mode, the common electrode may be disposed on a predetermined insulating layer (one or more of a gate insulating film, an interlayer insulating film, and an overcoat layer) corresponding to a portion of the pixel area. And pixel electrodes are alternately formed.

이어, 상기 제 1 기판 또는 제 2 기판의 외곽 영역에 주입구를 포함한 씰 패턴을 형성한다(S203). Subsequently, a seal pattern including an injection hole is formed in an outer region of the first substrate or the second substrate (S203).

이어, 상기 제 1, 제 2 기판을 서로 대향하여 합착한다(S204). Subsequently, the first and second substrates are bonded to each other (S204).

이어, 상기 주입구를 통해 PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal: 고분자 분산 액정)을 주입하고, 주입이 완료된 후 상기 주입구를 봉지한다(S205).Subsequently, PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal) is injected through the injection hole, and after the injection is completed, the injection hole is sealed (S205).

상기 제 2 기판의 배면을 선택적으로 노광하여 상기 고분자 분산 액정의 소정 부위를 노광하여 격벽을 형성한다(S206). 이 경우, 상기 고분자 분산 액정의 노광 부위는 블랙 매트릭스층 부위로, 화소 영역을 제외한 영역 상이다. 이와 같이, 고분자 분산 액정에 노광이 이루어지면, 상기 고분자 분산 액정의 해당 부위의 고분자는 경화되어 격벽으로 형성되고, 나머지 부위에서는 액정이 남게 된다. The back surface of the second substrate is selectively exposed to expose a predetermined portion of the polymer dispersed liquid crystal to form a partition (S206). In this case, the exposed portion of the polymer dispersed liquid crystal is a black matrix layer portion, which is on the region excluding the pixel region. As such, when exposure is performed to the polymer dispersed liquid crystal, the polymer of the corresponding portion of the polymer dispersed liquid crystal is cured to form a partition wall, and the liquid crystal remains at the remaining portion.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법은 적하 방식과 주입 방식에 모두 적용 가능한 것으로, 제 1 실시예와 제 2 실시예는 고분자 분산 액정(PDLC)을 적하하는가 주입하는가의 차이로 그 외의 공정은 거의 유사하다.As described above, the manufacturing method of the liquid crystal display device of the present invention is applicable to both a dropping method and an injection method, and the first and second embodiments differ between dropping or injecting a polymer dispersed liquid crystal (PDLC). The other processes are almost similar.

도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법 중 고분자 분산 액정층을 선택적으로 노광하는 단계를 나타낸 공정 단면도이다.11 is a cross-sectional view illustrating a step of selectively exposing a polymer dispersed liquid crystal layer in a method of manufacturing a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 11에 도시된 액정 표시 장치는 편의상 제 1 기판(100) 상에 박막 트랜지스터 어레이가 생략되며, 컬러 필터 어레이인 블랙 매트릭스층(201), 컬러 필터층(202) 및 오버코트층(203)만이 도시되어 있다. 그러나, 제 2 실시예의 경우에도, 제 1 실시예와 마찬가지로, 상기 블랙 매트릭스층(201) 하부에는 게이트 라인과 게이트 전극, 게이트 절연막, 반도체층, 데이터 라인과 소오스/드레인 전극, 보호막 등이 차례로 형성되어 있으며, 상기 오버코트층(203) 상부의 소정 부위에는 상기 드레인 전극과 연결되는 화소 전극이 형성된다. 그리고, 상기 제 2 기판(200)의 전면에는 공통 전극(미도시)이 형성될 것이다. In the liquid crystal display illustrated in FIG. 11, the thin film transistor array is omitted on the first substrate 100 for convenience, and only the black matrix layer 201, the color filter layer 202, and the overcoat layer 203, which are color filter arrays, are illustrated. have. However, also in the second embodiment, like the first embodiment, a gate line and a gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, a data line and a source / drain electrode, a protective film, and the like are sequentially formed below the black matrix layer 201. The pixel electrode connected to the drain electrode is formed on a predetermined portion of the overcoat layer 203. In addition, a common electrode (not shown) may be formed on the front surface of the second substrate 200.

그리고, 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200)의 외곽 영역에는 씰 패턴(130)이 형성되어, 제 1, 제 2 기판(100, 200)을 합착하고 있다. 상기 씰 패턴(130)은 상기 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에서는 도 11과 같이, 서로 대향되는 제 1 기판(100)과, 제 2 기판(200)의 외곽 영역에 형성된다. 도 11은 외곽의 씰 패턴(130)과, R, G, B 각 색상을 표시하는 화소 영역을 지나는 표시 영역 일부를 보여주는 것으로, 실제 제 1, 제 2기판(100, 200) 및 고분자 분산 액정층으로 형성되는 액정 패널은 중앙 영역이 표시 영역으로, 그 주변부가 비표시 영역으로 구분되어 정의되며, 상기 표시 영역 내부에는 복수개의 화소 영역이 형성된다. 상기 씰 패턴(130)은 상기 비표시 영역에 대응되어 형성된다.A seal pattern 130 is formed in the outer regions of the first and second substrates 100 and 200 to bond the first and second substrates 100 and 200 to each other. In the manufacturing method of the liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention, the seal pattern 130 is formed on the outer regions of the first substrate 100 and the second substrate 200 facing each other, as shown in FIG. 11. Is formed. FIG. 11 illustrates a portion of the display area passing through the outer seal pattern 130 and the pixel areas displaying the R, G, and B colors, and the first and second substrates 100 and 200 and the polymer dispersed liquid crystal layer. In the liquid crystal panel formed of the LCD panel, a central area is defined as a display area and a peripheral part thereof is defined as a non-display area, and a plurality of pixel areas are formed in the display area. The seal pattern 130 is formed to correspond to the non-display area.

도 11과 같이, 주입 공정에 의해 고분자 분산 액정층(130)이 주입된 액정 표 시 장치의 상부, 즉, 제 2 기판(200) 배면측에 소정 부위(비화소 영역)에 투과부(302)를 구비하며, 나머지 영역에 차광부(301)를 구비한 마스크(300)를 마련한다.As shown in FIG. 11, the transmissive part 302 is formed at a predetermined portion (non-pixel region) on the upper side of the liquid crystal display device in which the polymer dispersed liquid crystal layer 130 is injected by the injection process, that is, the back side of the second substrate 200. And a mask 300 having the light blocking portion 301 in the remaining area.

상기 마스크를 이용하여 노광하면, 상기 투과부(302)에 대응되는 고분자 분산 액정층(150)의 부위가 노광으로 인해 내부의 고분자간의 가교 작용이 일어나 경화되고, 나머지 부위는 유동적인 고분자 분산 액정층으로 남게된다. 도면에서는, 상기 비화소 영역의 소정 부위에 칼럼 스페이서(170)가 형성된 예를 나타냈는데, 이러한 칼럼 스페이서(170)는 상기 제 1 기판 상에 컬러 필터 어레이 공정을 진행하며, 그 마지막 단계에서 형성할 수도 있고, 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법에 있어서는, 혹은 그 형성 공정을 생략할 수도 있다. 즉, 노광으로 인해 선택적 고분자 격벽을 형성하는 본 발명에 있어서는, 상기 칼럼 스페이서(170)의 형성 공정을 생략하고 상기 고분자 격벽을 이용하여 셀 갭을 유지하는 칼럼 스페이서의 기능을 대체할 수 있다.When exposed using the mask, a portion of the polymer dispersed liquid crystal layer 150 corresponding to the transmissive portion 302 is exposed to crosslinking between polymers due to exposure, and the remaining portion is a flexible polymer dispersed liquid crystal layer. Will remain. In the drawing, an example in which a column spacer 170 is formed at a predetermined portion of the non-pixel region is illustrated. The column spacer 170 is formed on a color filter array process on the first substrate, and is formed at the last step. In the manufacturing method of the liquid crystal display device of this invention, you may abbreviate | omit the formation process. That is, in the present invention in which the selective polymer partition wall is formed by exposure, the formation process of the column spacer 170 may be omitted and the function of the column spacer to maintain the cell gap may be replaced by using the polymer partition wall.

도 12는 도 11의 노광 후 고분자 분산 액정층 내부에 형성된 격벽을 나타낸 공정 단면도이다.FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a partition formed in the polymer dispersed liquid crystal layer after exposure in FIG. 11.

도 12와 같이, 상기 비화소 영역, 즉, 블랙 매트릭스층(201) 대응 부위에는 모두 노광이 일어나 상기 비화소 영역에는 노광 후 모두 고분자 격벽(150)이 형성된다.As shown in FIG. 12, all of the non-pixel regions, that is, the corresponding portions of the black matrix layer 201 are exposed, so that the polymer barrier walls 150 are all formed after the exposure.

이와 같이, 각 화소 영역의 주위를 고분자 격벽으로 둘러싸도록 형성함으로써, 고분자 분산 액정층이 화소 영역별로 고립되는 특성을 갖게 된다. 따라서, 상기 블랙 매트릭스층 상에 형성되는 고분자 격벽에 의해 서로 대향되는 두 기판이 강한 장력에 의해 잡혀있기 때문에, 기판을 문지르는 터치시 대향 기판에 대해 터치가 이루어진 기판이 밀리는 현상이 발생됨을 원천적으로 방지되고, 또한, 고분자 분산 액정층을 화소 영역별로 고립시킬 수 있어, 고온에서 액정이 하측으로 쳐져 발생하는 중력 불량이 방지될 수 있다.In this way, the periphery of each pixel region is formed to surround the polymer barrier so that the polymer dispersed liquid crystal layer is isolated for each pixel region. Therefore, since the two substrates facing each other are held by the strong tension by the polymer partition wall formed on the black matrix layer, the touch-protected substrate is pushed against the opposite substrate at the time of touching the substrate. In addition, the polymer dispersed liquid crystal layer may be isolated for each pixel region, thereby preventing gravity defects caused by the liquid crystal being squeezed downward at a high temperature.

상기와 같은 본 발명의 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.The liquid crystal display of the present invention as described above and a method of manufacturing the same have the following effects.

고분자 분산 액정(PDLC)층을 이용하여 액정층을 구성하고, 이후의 합착된 상하 기판 상에서 고분자 분산 액정층을 선택적으로 노광하여 노광된 부분에 격벽을 형성함으로써, 화소별 고립 구조를 형성함으로써, 액정의 이웃하는 화소로의 유동을 방지하여 액정 셀 갭 변동에 의한 불량을 방지한 액정 표시 장치를 제조할 수 있다.By forming a liquid crystal layer using a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) layer, selectively exposing the polymer dispersed liquid crystal layer on the subsequent bonded upper and lower substrates to form partitions in the exposed portions, thereby forming an isolated pixel-by-pixel isolation structure. It is possible to manufacture a liquid crystal display device which prevents a defect caused by a liquid crystal cell gap variation by preventing flow to neighboring pixels.

이와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법은 각 화소 영역의 주위를 고분자 격벽으로 둘러싸도록 형성함으로써, 고분자 분산 액정층이 화소 영역별로 고립되는 특성을 갖게 된다. 따라서, 상기 블랙 매트릭스층 상에 형성되는 고분자 격벽에 의해 서로 대향되는 두 기판이 강한 장력에 의해 잡혀있기 때문에, 기판을 문지르는 터치시 대향 기판에 대해 터치가 이루어진 기판이 밀리는 현상이 발생됨을 원천적으로 방지되고, 또한, 고분자 분산 액정층을 화소 영역별로 고립시킬 수 있어, 고온에서 액정이 하측으로 쳐져 발생하는 중력 불량이 방지될 수 있다.As described above, the liquid crystal display and the method of manufacturing the same of the present invention are formed such that the polymer dispersed liquid crystal layer is isolated for each pixel region by forming the periphery of each pixel region with a polymer partition. Therefore, since the two substrates facing each other are held by the strong tension by the polymer partition wall formed on the black matrix layer, the touch-protected substrate is pushed against the opposite substrate at the time of touching the substrate. In addition, the polymer dispersed liquid crystal layer may be isolated for each pixel region, thereby preventing gravity defects caused by the liquid crystal being squeezed downward at a high temperature.

Claims (9)

복수개의 화소 영역과 상기 화소 영역들 사이의 비화소 영역이 정의되는 제 1 기판과, 이와 이격된 제 2 기판;A first substrate and a second substrate spaced apart from each other by a plurality of pixel regions and a non-pixel region defined between the pixel regions; 상기 제 1 기판 상에 형성되는 박막 트랜지스터 어레이 및 컬러 필터 어레이;A thin film transistor array and a color filter array formed on the first substrate; 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 형성되며, 상기 비화소 영역에 대응되어 고분자 격벽을 구비한 고분자 분산 액정층을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And a polymer dispersed liquid crystal layer formed between the first substrate and the second substrate and having a polymer partition wall corresponding to the non-pixel region. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 박막 트랜지스터 어레이는 The thin film transistor array 서로 교차하여 상기 화소 영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인;A gate line and a data line crossing each other to define the pixel area; 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부에 형성된 박막 트랜지스터; 및A thin film transistor formed at an intersection of the gate line and the data line; And 상기 화소 영역에 형성된 화소 전극을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And a pixel electrode formed in the pixel area. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제 2 기판 전면에 공통 전극이 더 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And a common electrode formed on the entire surface of the second substrate. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 화소 영역에 상기 화소 전극과 교번되는 형상의 공통 전극이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And a common electrode having an alternating shape with the pixel electrode in the pixel region. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 컬러 필터 어레이는 The color filter array 상기 비화소 영역에 대응되어 형성된 블랙 매트릭스층; 및A black matrix layer formed corresponding to the non-pixel region; And 상기 화소 영역을 지나도록 형성된 컬러 필터층을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And a color filter layer formed to pass through the pixel region. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 컬러 필터 어레이는 제 1 기판 전면에 형성되는 오버코트층을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.The color filter array further comprises an overcoat layer formed on the entire surface of the first substrate. 복수개의 화소 영역과 상기 화소 영역들 사이에 비화소 영역이 정의되는 제 1 기판과 제 2 기판을 준비하는 단계;Preparing a first substrate and a second substrate on which a plurality of pixel regions and non-pixel regions are defined between the pixel regions; 상기 제 1 기판 상에 박막 트랜지스터 어레이를 형성하는 단계;Forming a thin film transistor array on the first substrate; 상기 박막 트랜지스터 어레이 상부에 컬러 필터 어레이를 형성하는 단계;Forming a color filter array on the thin film transistor array; 상기 컬러 필터 어레이를 포함한 제 1 기판 상에 고분자 분산 액정(PDLC : Polymer Dispersed Liquid Crystal)을 적하하는 단계;Dropping a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) onto a first substrate including the color filter array; 상기 제 2 기판 상의 외곽 영역에 씰 패턴을 형성하는 단계;Forming a seal pattern on an outer region of the second substrate; 상기 제 1, 제 2 기판을 합착하는 단계;Bonding the first and second substrates together; 상기 제 2 기판의 표면상에 마스크를 대응시켜 상기 비화소 영역의 고분자 분산 액정을 경화하여 격벽을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.And forming a barrier rib by matching a mask on a surface of the second substrate to cure the polymer dispersed liquid crystal in the non-pixel region to form a partition wall. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 마스크는 상기 복수개의 화소 영역에 대응되는 부위를 차광부로 하며, 상기 비화소 영역에 대응되는 부위는 투과부로 하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.The mask may include a portion corresponding to the plurality of pixel regions as a light blocking portion, and a portion corresponding to the non-pixel region may be a transparent portion. 복수개의 화소 영역과 상기 화소 영역들 사이에 비화소 영역이 정의되는 제 1 기판과 제 2 기판을 준비하는 단계;Preparing a first substrate and a second substrate on which a plurality of pixel regions and non-pixel regions are defined between the pixel regions; 상기 제 1 기판 상에 복수개의 화소 영역이 정의되는 박막 트랜지스터 어레이를 형성하는 단계;Forming a thin film transistor array defining a plurality of pixel regions on the first substrate; 상기 박막 트랜지스터 어레이 상부에 컬러 필터 어레이를 형성하는 단계;Forming a color filter array on the thin film transistor array; 상기 제 1 기판과 제 2 기판 중 어느 하나의 기판의 외곽 영역에, 소정 부위에 주입구를 갖는 씰 패턴을 형성하는 단계;Forming a seal pattern having an injection hole in a predetermined region in an outer region of one of the first and second substrates; 상기 제 1, 제 2 기판을 합착하는 단계;Bonding the first and second substrates together; 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 고분자 분산 액정을 주입하는 단계;Injecting a polymer dispersed liquid crystal between the first and second substrates; 상기 제 2 기판의 표면 상에 마스크를 대응시켜 상기 비화소 영역의 고분자 분산 액정을 경화하여 격벽을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.And forming a barrier rib by matching a mask on a surface of the second substrate to cure the polymer dispersed liquid crystal in the non-pixel region to form a partition wall.
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