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KR100904520B1 - 액정표시장치용 컬러필터 기판과 그 제조방법 - Google Patents

액정표시장치용 컬러필터 기판과 그 제조방법 Download PDF

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KR100904520B1
KR100904520B1 KR1020020067118A KR20020067118A KR100904520B1 KR 100904520 B1 KR100904520 B1 KR 100904520B1 KR 1020020067118 A KR1020020067118 A KR 1020020067118A KR 20020067118 A KR20020067118 A KR 20020067118A KR 100904520 B1 KR100904520 B1 KR 100904520B1
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film
liquid crystal
color filter
layer
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오성훈
사언녕
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 액정패널의 내부에 확산필름 및 광학 필름을 포함하는 투과형 컬러액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정표시장치는 액정패널의 내부 특히, 컬러필터 기판의 안쪽에 확산필름과 보상필름과 편광필름을 구성하여 액정표시장치의 컨트라스트 및 시야각을 개선함과 동시에, 상기 각 광학필름의 두께를 얇게 구성할 수 있기 때문에 박형의 액정표시장치를 제작할 수 있고, 외부 부착방식에 비해 들뜸이나 이물에 의한 불량을 방지할 수 있어 제품의 수율을 개선할 수 있다.

Description

액정표시장치용 컬러필터 기판과 그 제조방법{CF substrate for LCD and methode for fabricating the same}
도 1은 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 2a 내지 도 2d는 종래에 따른 액정표시장치용 컬러필터기판의 제조공정을 공정 순서에 따라 도시한 공정 단면도이고,
도 3은 편광필름의 미세구조를 도시한 단면도이고,
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 컬러필터 기판의 제조공정을 공정 순서에 따라 도시한 공정 단면도이고,
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치용 컬러필터기판의 제조공정을 공정 순서에 따라 도시한 공정 단면도이고,
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 상부기판 102 : 편광필름
104 : 보상필름 106 : 확산필름
108 : 오버 코팅층 110 : 블랙 매트릭스
112a,112b,112c : 적,녹,청색의 서브 컬러필터
114 : 평탄화층 116 : 공통전극
200 : 하부기판 202 : 게이트 전극
204 : 액티브층 206,208 : 소스 및 드레인 전극
210 : 화소전극
본 발명은 인셀(In-cell)광학필름을 포함한느 투과형 액정표시장치에 관한 것이다.
최근 정보화 사회로 시대가 발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시 장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었는데, 이 중 액정 표시 장치(liquid crystal display)가 해상도, 컬러표시, 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터에 활발하게 적용되고 있다.
현재에는 박막 트랜지스터와 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소전극이 행렬 방식으로 배열된 능동행렬 액정표시장치(Active Matrix LCD : AM-LCD)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.
상기 액정표시장치는 공통전극이 형성된 컬러필터 기판(상부기판)과 화소전극이 형성된 어레이기판(하부기판)과, 이 상부 및 하부기판 사이에 충진된 액정으로 이루어지는데, 이러한 액정표시장치에서는 공통전극과 화소전극이 상-하로 걸리는 전기장에 의해 액정을 구동하는 방식으로, 투과율과 개구율 등의 특성이 우수하다.
상기 수직 전계에 의해 액정의 배향방향이 바뀌게 되고 이로 인해 광원에서 조사된 빛의 양을 조절하여 화상을 표시하게 된다.
전술한 바와 같이 구성되는 액정표시장치는 고휘도 및 광시야각을 구현하기 위한 다양한 방법이 제안되고 있으며, 그중 확산 필름을 기판의 내부에 구성하는 구조가 제안되고 있다.
도 1은 종래에 따른 투과형 컬러 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
투과형 컬러 액정표시장치(10)는 내부에 확산필름(22)을 포함하는 액정패널(12)과, 액정패널(12)의 하부에는 백라이트(70)를 구성한다.
상기 액정패널(12)은 컬러필터 기판인 제 1 기판(20)과 박막트랜지스터 어레이기판인 제 2 기판(40)을 액정층(50)을 사이에 두고 합착하여 구성한다.
상기 액정층(50)은 트위스티드 네마틱 액정(TN LC)을 사용한다고 가정한다.
(이와 같은 경우에는 액정패널의 상부와 하부에 각각 편광필름이 구성되며, 상기 편광필름을 편광축이 서로 수직이 되도록 구성된다.)
상기 제 1 기판(20)에는 확산필름(diffusion film)(22)과 오버코팅층(over coating layer)(24)과, 블랙매트릭스(Black Matrix:BM)(26)와 서브컬러필터(28a,28b,28c)와, 서브 컬러필터(28a,28b,28c)의 상부에는 평탄화막(30)과, 평탄화막(30)의 상부에는 투명한 공통전극(32)을 차례로 구성한다.
전술한 구성에서, 상기 확산필름(22)과 오버 코팅층(24)사이의 굴절률 차이(Δn)는 0.2 이상의 값을 가지도록 한다.
상기 제 1 기판(20)과 마주보는 제 2 기판(40)의 일면에는 박막트랜지스터(T)와 이와 연결되고 서로 교차하여 화소를 정의하는 데이터 배선(미도시)과 게이트 배선(미도시)을 구성하고, 상기 박막트랜지스터(T)와 연결된 투명 화소전극(42)을 상기 화소(P)마다 독립적으로 구성한다.
상기 제 1 기판(20)과 제 2 기판(40)의 바깥면에는 편광축이 서로 수직하게 되도록 제 1 편광필름(46)과 제 2 편광필름(48)을 각각 구성한다.
이때, 상기 제 1 선편광판(46)과 상부기판(20)의 사이에는 보상필름(retardation film)(43)이 더욱 구성된다.
전술한 구성에서, 상기 확산 필름(22)은 홀로그램 방법을 이용하여 형성된 패턴을 주물 제작한 후에 이를 기판 위에 도포된 유기물질에 전사하여 홀로그램패턴을 유기물질에 형성하는 방법으로 제작된다.
이러한 홀로그램 확산 필름은 상기 홀로그램의 간섭패턴에 의해 입사된 빛을 이와 비대칭적인 방향으로 굴절시키는 특성을 가진다.
즉, 상기 홀로그램 확산필름(22)은 빛이 액정패널(12)의 외부로 출사되기 전에 이를 좀 더 경사진 각도로 확산시키는 기능을 한다.
따라서, 상기 백라이트(70)를 통해 조사된 빛은 상기 액정층(50)과 컬러필터층(28a,28b,28c)과 확산필름(22)을 통해 액정패널(12)의 외부로 출사하게 되며, 이때 확산필름(22)은 컬러필터층(28a,28b,28c)을 통과한 빛을 액정패널(12)의 전면에 골고루 확산시킨다.
상기 확산된 빛은 상부기판 상부의 보상필름과 편광판을 통해 나오게 된다
이하, 도면을 참조하여, 종래에 따른 투과형 컬러 액정표시장치용 컬러필터 기판의 제조방법을 설명한다.
도 2a 내지 도 2d는 종래에 따른 컬러액정표시장치용 컬러필터 기판의 제조공정을 공정 순서에 따라 도시한 공정 단면도이다.
먼저, 도 2a에 도시한 바와 같이, 다수의 화소(P)가 정의된 기판(120)의 전면에 유기물질을 도포하여 확산필름(22)을 형성하는데, 이는 앞서 설명한 바와 같이, 홀로그램 방법을 이용하여 형성된 패턴을 주물 제작한 후에 이를 기판 위에 도포된 유기물질에 전사하여 홀로그램 패턴을 유기물질에 전사하여 형성하는 것이다.
연속하여, 상기 확산필름(22)의 상부에 투명한 유기물질을 도포 또는 코팅하여 오버 코팅층(24)을 형성한다.
이때, 상기 오버 코팅층(24)의 굴절률이 상기 확산필름의 굴절률보다 더 큰 것을 특징으로 하며, 이러한 두 층의 굴절률 차 Δn은 바람직하게는 0.2 이상이 되도록 한다.
다음으로 도 2b에 도시한 바와 같이, 상기 오버 코팅층(24)을 형성한 기판(20)의 전면 중 상기 각 화소(P)의 주변에 대응하여 블랙매트릭스(26)를 형성한다. 블랙매트릭스는 불투명한 고분자 물질 또는 크롬(Cr)/크롬옥사이드(CrOX)의 이중층으로 형성할 수 있다.
연속하여, 상기 블랙매트릭스(26)가 형성되지 않은 화소(P)에 대응하여 각각 적색(R)과 녹색(G)과 청색(B)을 표시하는 서브 컬러필터(28a,28b,28c)를 순서대로 형성한다.
다음으로, 도 2c에 도시한 바와 같이, 상기 블랙매트릭스(26)와 서브 컬러필터(28a,28b,28c)를 형성한 기판(20)의 전면에 투명한 절연물질을 증착하여 평탄화막(30)을 형성한 후, 상기 평탄화막(30)의 상부에 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함한 투명 도전성 금속물질 그룹 중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여 공통전극(32)을 형성한다.
전술한 공정이 완료되면, 앞서 설명한 박막트랜지스터 어레이기판과 합착되어 액정패널을 이루게 되며, 도 2d에 도시한 바와 같이, 이후 공정에서 상기 기판(20)의 상부 즉, 컬러필터와 그 외의 구성들이 형성된 면의 대향면에, 접착 방식으로 보상필름(43)과 편광 필름(46)이 순차적으로 구성된다.
전술한 구성에서, 도 3을 참조하여 상기 편광필름의 구성을 예를 들어 설명 한다.도시한 바와 같이, 편광필름(46)은 외부로 노출되는 보호 필름(46a)과, 보호 필름(46)상부에 제 1 접착층(46b)과, 상기 제 1 접착층(46a)에 의해 접착되고 편광 특성을 보이는 편광층(46c)과, 편광층(46c)의 상부에는 제 2 접착층(46d)이 발라져 있다.
상기 제 2 접착층(46d)은 기판(20)에 부착되는 부분이므로, 기판에 부착되기 전에는 별도의 보호테이프(46e)를 통해 외부에 노출되지 않도록 구성된다.
전술한 바와 같은 구성은 상기 편광필름 뿐 아니라 위상차 필름도 유사한 구성으로 제작되며, 이러한 접착식 필름의 두께는 보통 수 mm로 매우 두껍기 때문에박형의 액정패널의 제작하기 어렵고, 기판에 부착하는 공정 중 이물질에 이한 접착불량 등이 발생하기 쉬운 문제가 있다.
또한, 전술한 바와 같은 외부 부착형 필름은 상기 확산필름을 통과한 빛이 상부기판(두께 700㎛)만큼의 광경로를 지나면서 일부가 산란 또는 간섭을 일으켜 편광특성이 액정을 통과했을 때와 같이 유지되지 못할 수 있다.
즉, 노멀리 블랙상태(NB state)의 경우 명확한 블랙을 구현할 수 없기 때문에 컨트라스트비가 낮아지는 문제가 발생한다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위한 목적으로 제안 된 것으로, 액정패널의 내부에 상기 편광필름과 보상필름을 구성한다.
이와 같이 하면, 상기 편광필름과 보상필름의 두께가 현저히 줄어들기 때문에 박형의 액정패널을 제작하는 것이 가능하고, 액정의 통과한 빛의 편광상태가 유지되면서 상기 보상필름과 편광필름을 통과하기 때문에 명확한 블랙 또는 화이트를 구현할 수 있다.
따라서, 컨트라스트비를 높임으로서 고 품위의 액정패널을 제작할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 액정표시장치는 다수의 화소가 정의된 제 1 기판 및 제 2 기판과; 상기 제 1 기판과 마주보는 제 2 기판의 일면에 구성된 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터와 연결되면서 상기 화소에 구성된 투명한 화소전극과; 상기 제 2 기판과 마주보는 제 1 기판의 일면에 구성된 제 1 편광필름과; 상기 편광필름의 상부에 구성된 보상 필름과; 상기 보상 필름의 상부에 구성된 확산 필름과; 상기 확산필름의 상부에 구성된 오버 코팅층과; 상기 오버 코팅층의 상부에 구성된 블랙매트릭스와 적,녹,청색의 서브 컬러필터와; 상기 블랙 매트릭스 및 서브 컬러필터의 상부에 구성된 투명한 공통전극과; 상기 제 2 기판의 타면에 구성된 제 2 편광필름과; 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함한다.
상기 액정층은 트위스티드네마틱 액정으로 이루어질 수 있다.
경우에 따라, 상기 블랙매트릭스 및 컬러필터와 공통전극 사이에 절연층인 평탄화층이 더욱 구성된다.
상기 확산필름과 오버 코팅층의 굴절률의 차이는 0.2 이상것을 특징으로 한다.
상기 서브 컬러필터와 블랙매트릭스는 상기 보상필름과 확산필름 사이에 구 성될 수 있다.
본 발명의 특징에 따른 액정표시장치용 컬러필터 기판은 다수의 화소가 정의된 기판과; 상기 기판의 일면에 구성된 제 1 편광필름과; 상기 편광필름의 상부에 구성된 보상 필름과; 상기 보상 필름의 상부에 구성된 확산 필름과; 상기 확산필름의 상부에 구성된 오버 코팅층과; 상기 오버 코팅층의 상부에 구성된 블랙매트릭스와 적,녹,청색의 서브 컬러필터와; 상기 블랙 매트릭스 및 서브 컬러필터의 상부에 구성된 투명한 공통전극을 포함한다.
상기 서브 컬러필터와 블랙매트릭스는 상기 보상필름과 확산필름 사이에 구성될 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치에 대해 상세히 설명한다.
-- 제 1 실시예 --
본 발명의 제 1 실시예의 특징은 편광필름과 위상차 필름을 기판과 확산필름 사이에 순차적으로 구성하는 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 컬러필터기판의 제조공정을 설명한다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 액정표시장치용 컬러필터 기판의 제조공정을 공정 순서에 따라 도시한 공정 단면도이다.
먼저, 도 4a에 도시한 바와 같이, 기판(100)상에 편광필름(102)과 위상차필 름(104)을 순차적으로 형성한다.
상기 편광필름(102)은 PVA와 같은 물질을 코팅하거나, 접착방식으로 구성할 수 있고, 상기 위상차 필름 또한 이방성 특성을 가지는 수지(또는 액정 모노머타입의 리타더(retarder) 물질)를 코팅하거나, 이미 제작된 필름을 접착하여 형성할 수 있다.
이때, 상기 편광 필름(102)과 보상필름(104)을 접착방식으로 구성하게 되면, 종래와는 달리 외부에 노출되지 않기 때문에 보호 필름과 이를 접착하기 위한 접착층이 존재하지 않는다.
또한, 코팅방식으로 제작하게 되면 얼마든지 그 두께를 제어할 수 있다.
따라서, 상기 편광 필름(102)과 보상필름(104)은 두께를 현저히 줄일 수 있는 장점이 있다.
다음으로, 도 4b에 도시한 바와 같이, 상기 편광 필름(102)과 보상필름(104)이 형성된 기판(100)의 전면에 확산필름(106)을 형성한다.
상기 확산필름은 앞서 설명한 바와 같이, 홀로그램 방법을 이용하여 형성된 패턴을 주물 제작한 후에 이를 기판 위에 도포된 유기물질에 전사하여 홀로그램 패턴을 유기물질에 전사하여 형성한다.
다음으로, 도 4c에 도시한 바와 같이, 상기 확산 필름(106)이 형성된 기판(100)의 전면에 오버 코팅층(108)을 형성한다. 오버 코팅층(108)은 상기 확산필름(106)과의 굴절률 차이가 대략 0.2의 값을 가지는 투명한 수지(일반적으로는 불소계 수지)를 사용한다.
연속하여, 상기 오버 코팅층(108)이 형성된 기판(100)중 상기 화소영역의 둘레에 대응하는 부분에 블랙매트릭스(110)를 형성한다.
상기 블랙매트릭스(110)는 불투명한 수지를 도포(코팅)하거나 크롬/크롬옥사이드(Cr/CrOX)의 복층을 증착한 후 패턴하여 형성할 수 있다.
연속하여, 상기 블랙매트릭스(110)가 형성된 기판(100)의 전면에 컬러수지를 도포한 후 패턴하는 방식을 순차적으로 진행하여, 상기 다수의 화소영역에 대응하여 적색과 녹색과 청색의 컬러필터(112a,112b,112c)를 형성한다.
도 4d에 도시한 바와 같이, 상기 블랙매트릭스(110)와 서브 컬러필터(112a,112b,112c)가 형성된 기판(100)의 전면에 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴계 수지를 포함한 투명한 유기절연물질 그룹 중 선택된 하나를 도포 또는 코팅하여 평탄화층(114)을 형성한다.
연속하여, 상기 평탄화층(114)의 상부에 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 증착하여 투명한 공통전극(116)을 형성한다.
전술한 바와 같은 공정을 통해 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 컬러필터 기판을 제작할 수 있다.
이하, 도 5는 전술한 바와 같이 제작된 컬러필터기판을 포함하는 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정패널은 컬러필터 기판인 상부기판(100)과, 박막 트랜지스터 어레이기판인 하부기판(200)을 합착하여 구 성하며, 상기 상부기판(100)의 안쪽에는 편광필름(102)과 보상필름(104)과 확산필름(106)과 오버 코팅층(108)과 블랙매트릭스(110)와 컬러필터(112a,112b,112c)와 평탄화막(114)과 투명한 공통전극(116)이 순차적으로 구성된다.
상기 상부기판(100)과 대응되는 하부기판(200)의 안쪽면에는 박막트랜지스터(T)와 어레이배선(미도시)과 투명한 화소전극(210)이 구성되는데, 상기 박막트랜지스터(T)는 게이트 전극(202)과 액티브층(204)과 소스 및 드레인 전극(206,208)이 순차적으로 구성되고, 상기 화소전극(210)은 드레인 전극(208)과 접촉하며, 화소영역(P)마다 서로 독립적으로 구성된다.
상기와 같이 구성된 상부기판(100)과 하부기판(200)을 합착 한 후, 이격공간에 액정을 주입하여 액정층(130)을 형성한다.
전술한 바와 같이 제작된 액정표시장치는 종래와는 달리 상기 편광필름(102)과 보상필름(104)을 액정패널의 외부에 부착하지 않고 내부에 형성함으로서 이물질에 의한 불량 또는 들뜸 불량을 방지할 수 있어 수율을 개선할 수 있다.
또한, 상기 필름들(102,104)을 접착방식으로 사용할 경우에는 도 3에서 설명한 보호필름과 최소한 하나의 접착층을 생략할 수 있고, 코팅방식으로 형성할 경우에도 필름의 두께를 제어하는 것이 용이하기 때문에 박막트랜지스터를 박형으로 형성하는 것이 가능하다.
더불어, 컨트라스트비를 개선할 수 있어 고화질의 액정표시장치를 제작할 수 있는 장점이 있다.
전술한 바와 같이 제작된 제 1 실시예에 따른 발명의 변형예를 이하, 제 2 실시예를 통해 설명한다.
-- 제 2 실시예--
본 발명의 제 2 실시예는 상기 제 1 실시예에서 컬러필터의 상부에 확산필름과 오버 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
이하 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 액정표시장치용 컬러필터 기판의 제조공정을 설명한다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 공정 순서에 따라 도시한 공정 단면도이다.
먼저, 도 6a에 도시한 바와 같이, 다수의 화소(P)가 정의된 기판(300)상에 편광필름(302)과 보상필름(304)을 순차적으로 형성한다.
상기 편광필름(302)은 PVA와 같은 물질을 코팅하거나, 접착방식으로 구성할 수 있고, 상기 보상필름(304)은 이방성 특성을 가지는 수지를 코팅하거나, 이미 제작된 필름을 접착하여 형성할 수 있다.
이때, 상기 편광필름(302)과 보상필름(304)을 접착방식으로 구성하게 되면, 종래와는 달리 외부에 노출되지 않기 때문에 도 3에서 설명한 보호 필름과 이를 접착하기 위한 접착층이 존재하지 않게 되고, 코팅방식으로 형성할 경우에는 그 두께를 제어하기가 매우 용이하기 때문에, 상기 편광 필름(302)과 보상필름(304)은 두께를 현저히 줄일 수 있는 장점이 있다.
다음으로, 도 6b에 도시한 바와 같이, 상기 보상필름(304)의 상부 중 상기 화소영역(P)의 둘레에 대응하는 부분에 블랙매트릭스(306)를 형성한다.
상기 블랙매트릭스(306)는 불투명한 수지를 도포(또는코팅)하거나 크롬/크롬옥사이드(Cr/CrOX)의 복층을 증착한 후 패턴하여 형성할 수 있다.
연속하여 ,상기 블랙매트릭스(306)가 형성된 기판(300)의 전면에 컬러수지를 도포한 후 패턴하는 방식을 순차적으로 진행하여, 상기 다수의 화소영역(P)에 대응하여 적색과 녹색과 청색의 컬러필터를 임의의 순서대로 패턴하여 서브 컬러필터(308a,308b,308c)를 형성한다.
도 6c에 도시한 바와 같이, 상기 블랙매트릭스(306)와 서브 컬러필터(308a,308b,308c)가 형성된 기판(300)의 전면에 확산필름(312)을 형성한다.
상기 확산필름(312)은 앞서 설명한 바와 같이, 홀로그램 방법을 이용하여 형성된 패턴을 주물 제작한 후에 이를 기판 위에 도포된 유기물질에 전사하여 홀로그램 패턴을 유기물질에 전사하여 형성한다.
다음으로, 상기 확산필름(312)이 형성된 기판(300)의 전면에 오버 코팅층(314)을 형성한다. 오버 코팅층(314)은 상기 확산필름(312)과의 굴절률 차이가 대략 0.2의 값을 가지는 투명한 수지(일반적으로는 불소계 수지)를 사용한다.
다음으로, 도 6d에 도시한 바와 같이, 상기 오버 코팅층(314)의 상부에 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 증착하여 투명한 공통전극(316)을 형성한다.
상기 공정에서는 상기 컬러필터(308a,308b,308c)의 상부에 확산필름(312)과 오버 코팅층(314)을 형성하여 줌으로서 앞선 제 1 실시예에 비해 평탄화층을 생략할 수 있어 공정상 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
전술한 바와 같은 공정을 통해 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치용 컬러필터 기판을 제작할 수 있다.
이하, 도 7은 전술한 바와 같이, 제작된 컬러필터기판을 포함하는 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정패널은 컬러필터 기판인 상부기판(300)과, 박막 트랜지스터 어레이기판인 하부기판(400)을 합착하여 구성하며, 상기 상부기판(300)의 안쪽에는 편광필름(302)과 위상차필름(304)과 블랙매트릭스(306)와 서브 컬러필터(308a,308b,308c)와 확산필름(312)과 오버 코팅층(314)과 투명한 공통전극(316)이 순차적으로 구성된다.
상기 상부기판(300)과 대응되는 하부기판(400)의 안쪽면에는 박막트랜지스터(T)와 어레이배선(미도시)과 투명한 화소전극(410)이 구성되는데, 상기 박막트랜지스터(T)는 게이트 전극(402)과 액티브층(404)과 소스 및 드레인 전극(406,408)이 순차적으로 구성되고, 상기 화소전극(410)은 상기 드레인 전극(408)과 접촉하도록 구성된다.
상기와 같이 구성된 상부기판(300)과 하부기판(400)을 합착 한 후, 이격 공간에 액정을 주입하여 액정층(500)을 형성한다.
전술한 바와 같은 제 2 실시예는 앞서 설명한 제 1 실시예와 같은 장점을 동 일하게 가지게 된다.
전술한 제 1 및 제 2 실시예의 경우에는 상기 보상필름을 액정패널의 내부에 구성함으로서, 노멀이 블랙상태의 경우에 넓은 시야각에서 명확한 블랙상태를 나타낼 수 있으며, 이는 하부기판에 별도의 보상필름을 더욱 구성해 주는 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.
따라서, 컨트라스트 특성을 더욱 개선하기 위해, 하부기판에 별도의 보상필름을 구성할 필요가 없는 장점이 있다.
따라서, 본 발명에 따른 액정표시장치는 광학 필름이 액정패널의 내부에 구성되므로 첫째, 박형의 액정패널을 제작할수 있는 효과가 있다.
둘째, 광학 필름이 내부에 구성되기 때문에 이물질에 의한 접착 불량이나 들뜸 현상을 제거하여 수율을 개선할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 광학 필름을 내부에 구성함으로서, 액정을 지난 빛이 그 편광상태를 유지하면서 바로 보상필름과 편광필름을 통과하기 때문에, 종래에서처럼 편광상태가 왜곡된 상태에서 보상필름과 편광필름을 투과했을 때보다 컨트라스트 특성이 개선되어 고화질의 액정패널을 제작할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 다수의 화소가 정의된 제 1 기판 및 제 2 기판과;
    상기 제 1 기판과 마주보는 제 2 기판의 일면에 구성된 박막트랜지스터와;
    상기 박막트랜지스터와 연결되면서 상기 화소에 구성된 투명한 화소전극과;
    상기 제 2 기판과 마주보는 제 1 기판의 일면에 구성된 제 1 편광필름과;
    상기 제 1 편광필름의 하부에 구성된 보상 필름과;
    상기 보상 필름의 하부에 구성된 확산 필름과;
    상기 확산필름의 하부에 구성된 오버 코팅층과;
    상기 오버 코팅층의 하부에 구성된 블랙매트릭스와 적,녹,청색의 서브 컬러필터와;
    상기 블랙 매트릭스 및 서브 컬러필터의 하부에 구성된 투명한 공통전극과;
    상기 제 2 기판의 타면에 구성된 제 2 편광필름과;
    상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 위치하는 액정층
    을 포함하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정층은 트위스티드네마틱 액정으로 이루어진 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스 및 컬러필터와 공통전극 사이에 절연층인 평탄화층이 더욱 구성된 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 확산필름과 오버 코팅층의 굴절률의 차이는 0.2 이상인 액정표시장치.
  5. 다수의 화소가 정의된 제 1 기판 및 제 2 기판과;
    상기 제 1 기판과 마주보는 제 2 기판의 일면에 구성된 박막트랜지스터와;
    상기 박막트랜지스터와 연결되면서 상기 화소에 구성된 투명한 화소전극과;
    상기 제 2 기판과 마주보는 제 1 기판의 일면에 구성된 제 1 편광필름과;
    상기 제 1 편광필름의 하부에 구성된 보상 필름과;
    상기 보상필름의 하부에 구성된 블랙매트릭스와 적,녹,청색의 서브 컬러필터와;
    상기 블랙매트릭스 및 서브컬러필터의 하부에 구성된 확산 필름과;
    상기 확산필름의 하부에 구성된 오버 코팅층과;
    상기 오버코팅층의 하부에 구성된 투명한 공통전극과;
    상기 제 2 기판의 타면에 구성된 제 2 편광필름과;
    상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 위치하는 액정층
    을 포함하는 액정표시장치.
  6. 다수의 화소가 정의된 기판과;
    상기 기판의 일면에 구성된 제 1 편광필름과;
    상기 제 1 편광필름의 상부에 구성된 보상 필름과;
    상기 보상 필름의 상부에 구성된 확산 필름과;
    상기 확산필름의 상부에 구성된 오버 코팅층과;
    상기 오버 코팅층의 상부에 구성된 블랙매트릭스와 적,녹,청색의 서브 컬러필터와;
    상기 블랙 매트릭스 및 서브 컬러필터의 상부에 구성된 투명한 공통전극
    을 포함하는 액정표시장치용 컬러필터 기판.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 확산필름과 오버 코팅층의 굴절률의 차이는 0.2 이상인 액정표시장치용 컬러필터 기판.
  8. 다수의 화소가 정의된 기판과;
    상기 기판의 일면에 구성된 제 1 편광필름과;
    상기 제 1 편광필름의 상부에 구성된 보상 필름과;
    상기 보상필름의 상부에 구성된 블랙매트릭스와 적,녹,청색의 서브 컬러필터와;
    상기 블랙매트릭스 및 서브컬러필터의 상부에 구성된 확산 필름과;
    상기 확산필름의 상부에 구성된 오버 코팅층과;
    상기 오버코팅층의 상부에 구성된 투명한 공통전극
    을 포함하는 액정표시장치용 컬러필터 기판.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100812877B1 (ko) * 2006-07-24 2008-03-11 주식회사 에이스 디지텍 난반사 보상필름을 구비한 광학소자의 제조방법 및 상기방법으로 제조된 난반사 보상필름을 구비한 광학소자
GB2511064A (en) * 2013-02-21 2014-08-27 M Solv Ltd Method of forming electrode structure for capacitive touch sensor
CN109375411B (zh) * 2018-10-30 2023-10-31 武汉华星光电技术有限公司 液晶面板及其制作方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0756161A (ja) * 1993-08-11 1995-03-03 Rohm Co Ltd 液晶表示素子
JPH08292425A (ja) * 1995-04-21 1996-11-05 Fujitsu Ltd 液晶表示装置
JPH09265071A (ja) * 1996-01-23 1997-10-07 Sharp Corp 立体画像表示装置
KR20020077220A (ko) * 2001-03-30 2002-10-11 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 액정 표시 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0756161A (ja) * 1993-08-11 1995-03-03 Rohm Co Ltd 液晶表示素子
JPH08292425A (ja) * 1995-04-21 1996-11-05 Fujitsu Ltd 液晶表示装置
JPH09265071A (ja) * 1996-01-23 1997-10-07 Sharp Corp 立体画像表示装置
KR20020077220A (ko) * 2001-03-30 2002-10-11 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 액정 표시 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10916592B2 (en) 2018-05-03 2021-02-09 Samsung Display Co., Ltd. Organic light-emitting diode display device

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