KR100203304B1 - 능동 매트리스 액정 표시 소자의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 능동 매트릭스 액정 표시 소자의 제조 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는, 상부 기판에 코팅되는 ITO 금속물질과 배향막 대신에 전도성 고분자를 코팅하여 ITO 금속물질과 배향막의 역할을 동시에 수행하도록 하는 능동 매트릭스 액정 표시 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 능동 매트릭스 액정 표시 소자의 제조 방법은, 기판상에 칼라필터층을 형성하는 단계; 그 상부에 칼라필터층을 보호하기 위해 보호막을 형성하는 단계; 보호막 상에 전도성 고분자를 코팅하는 단계; 및 코팅된 전도성 고분자를 원하는 액정 분자의 배열방향으로 러빙하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

능동 매트릭스 액정 표시 소자의 제조 방법.
제1도는 종래의 박막 트랜지스터 액정 표시 소자의 제조 방법을 설명하기 위해 나타낸 단면도.
제2도는 본 발명에 따른 전도성 고분자 물질중 대표적인 화학적 기본단위를 나타낸 도면.
제3도는 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 액정 표시 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 요부 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 기판 12 : 칼라필터층
13 : 보호막 14 : 전도성 고분자
[발명의 분야]
본 발명은 능동 매트릭스(Active matrix) 액정 표시 소자에 관한 것으로써, 보다 상세하게는, 상부 기판에 코팅되는 ITO 금속물질과 배향막 대신에 전도성 고분자를 코팅하여 ITO 금속물질과 배향막의 역할을 동시에 수행하도록 하는 능동 매트릭스 액정 표시 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
[종래 기술]
일반적으로, 액정 표시 소자(LCD)는 단순 매트릭스(simple matrix)와 능동 매트릭스 액정 표시 소자로 대별되고, 다시 능동 매트릭스 액정 표시소자는 2단자 소자와 3단자 소자로 구분된다. 상기 2단자 소자의 대표적인 것으로는 박막 트랜지스터를 개별 화소에 대한 스위칭 소자로서 이용하는 박막 트랜지스터형 액정 표시 소자가 있다. 이러한 유형의 액정 표시 소자는 개별 스위칭 소자의 박막 트랜지스터(Thin film transistor : TFT)가 형성된 하부기판과, 적(R), 녹(G) 및 청(B)의 3가지 색필터층이 반복 배열되어 칼라화를 실현시키는 상부기판을 포함하며, 하부기판과 상부기판사이에 액정이 봉입되어 있는 구조로 되어 있다. 이러한 액정 표시 소자는 균일한 밝기와 높은 콘트래스트비(Contrast Ratio)를 가지도록 액정분자들이 일정한 방향으로 배열되는 것이 필요하며, 액정분자들을 일정한 방향으로 배열시키는 것을 배향이라 한다.
종래 박막 트랜지스터 액정 표시 소자(TFT-LCD)의 제조 방법은 제1도에 도시된 바와 같이, 투광성 상부 유리기판(1)상에 적, 녹 및 청의 3가지 색필터층이 반복 배열되는 칼라필터층(2)을 형성시키는 단계; 칼라필터층(2)상에 액정 표시 소자에 전압이 인가될 때 인가된 전압에 의해 칼라필터층(2)이 손상되는 것을 방지하고, 칼라필터층(2)의 형성으로 인한 표면의 굴곡을 평탄화 시킬 목적으로 보호막(3)을 형성하는 단계; 보호막(3)상에 공통전극인 ITO(Induim Tin Oxide)층(4)과 배향막(5)을 순차적으로 코팅하는 단계; 및 코팅된 배향막을 액정분자들의 배열을 제어할 목적으로 러빙하는 단계를 포함한다.
[발명이 이루고자 하는 과제]
그러나, 상기와 같은 제조방법은 칼라필터 유기재료위에 ITO 금속 물질이 코팅될 때, ITO 금속 물질에 의해 칼라필터 유기재료가 손상될 수 있고, 또한, ITO 금속 물질을 코팅하기 위해서는 스퍼터(Sputter) 장비가 사용되므로 비용이 많이드는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상부기판 제조시 ITO 공통전극과 배향막 대신에 전도성 고분자를 칼라필터층 위에 코팅함으로써, 칼라필터 유기재료의 손상을 방지하고, ITO 공통전극과 배향막의 역할을 수행토록 함으로써 제조 비용을 절감할 수 있는 능동 매트릭스 액정 표시 소자의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
[발명의 구성 및 작용]
상기된 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 능동 매트릭스 액정 표시 소자의 제조 방법은, 투과성 기판상에 칼라필터층을 형성하는 단계; 그 상부에 칼라필터층을 보호하기 위해 보호막을 형성하는 단계; 보호막 상에 전도성 고분자를 코팅하는 단계; 및 코팅된 전도성 고분자를 원하는 액정 분자의 배열방향으로 러빙하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기된 능동 매트릭스 액정 표시 소자의 제조 방법은 전도성 고분자물질이 ITO 공통전극과 배향막의 역할을 동시에 수행하며, 이로 인하여, ITO 금속물질의 코팅시 발생되는 칼라필터 유기재료의 손상 방지 및 ITO 금속 물질의 코팅에 사용되는 장비의 사용을 제거하여 생산 비용이 절감된다.
[실시예]
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
본 발명의 능동 매트릭스 액정 표시 소자의 제조 방법은, 제3도의 박막 트랜지스터 액정 표시 소자의 단면도에 도시된 바와 같이, 기판(11)상에 레드, 그린 및 블루의 3가지 색필터층이 반복 배열되는 칼라필터층(12)을 형성하고, 형성된 칼라필터층(12)을 보호하기 위해 보호막(13)을 형성한다. 그런 다음, 제2도에 도시된 바와 같이, 보호막(13)의 상부에 전도성 고분자 물질중 대표적인 6가지 화학적 기본 단위를 이용하여 화학적 합성방법으로 높은 전기 전도도를 갖는 전도성 고분자(14)를 만들고, 만들어진 전도성 고분자(14)를 솔벤트와 혼합하여 칼라필터층(12) 위에 수천 Å으로 코팅한 후, 경화시킨다. 전도성 고분자 물질중 대표적인 6가지 화학적 기본단위에서 (a)는 폴리아세틸렌이고, (b)는 폴리아닐린이고, (c)는 폴리페닐렌이고, (d)는 폴리파이롤이고, (e)는 폴리시오펜이고, (f)는 폴리페닐렌비닐렌이다. 일반적으로, 전도성 고분자(14)의 전기 전도도는 화학적 기본 단위의 합성방법 및 합성시 도핑 물질에 의해 좌우되며, 연구 논문에 의하면 전도성 고분자(14)의 전기 전도도는 금속과 비교하여 오더 차이가 1승 정도밖에 차이가 나지 않는다고 한다. 다음으로, 경화된 전도성 고분자(14)에 액정의 배향을 제어하기 위하여 러빙을 실시한다. 따라서, 전도성 고분자(14)는 상부기판의 ITO 공통전극과 액정의 배열을 제어하는 배향막 역할도 동시에 수행한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 상부기판의 제조방법은 전도성 고분자를 솔벤트와 섞어 칼라필터층에 코팅하는 대신 전도성 고분자 단량체(monomer)와 광 활성제를 기판에 고팅한 후, 합성할 수 있다.
[발명의 효과]
이상에서와 같은 박막 트랜지스터 액정 표시 소자의 제조 방법은, 상부 기판 내의 ITO 공통전극과 배향막 대신에 전도성 고분자를 코팅하여 이들의 역할을 동시에 수행토록 함으로써, ITO 금속물질의 코팅시 발생되는 칼라필터 유기재료의 손상과 ITO 금속 물질의 코팅에 사용되는 장비의 사용을 제거하기 때문에 생산 비용이 절감된다.
실시예에서는 박막 트랜지스터의 경우에 대해서만 설명하고 도시하였지만 능동 매트릭스 액정 표시 소자에도 적용이 가능하다.

Claims (4)

  1. 기판상에 칼라필터층을 형성하는 단계; 그 상부에 칼라필터층을 보호하기 위해 보호막을 형성하는 단계; 보호막 상에 전도성 고분자를 코팅하는 단계; 및 코팅된 전도성 고분자를 원하는 액정 분자의 배열방향으로 러빙하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 매트릭스 액정 표시 소자의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전도성 고분자의 두께가 1∼10,000Å인 것을 특징으로 하는 능동 매트릭스 액정 표시 소자의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전도성 고분자는 솔벤트와 혼합하여 기판위에 코팅되는 것을 특징으로 하는 능동 매트릭스 액정 표시 소자의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 전도성 고분자와 솔벤트를 혼합하여 코팅하는 것은 전도성 고분자 단량체와 광활성제를 코팅후 합성하는 것으로 대처되는 것을 특징으로 하는 능동 매트릭스 액정 표시 소자의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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