KR20040069552A - 콜레스테릭 액정 컬러 필터를 포함한 액정 표시 장치 - Google Patents

콜레스테릭 액정 컬러 필터를 포함한 액정 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 콜레스테릭 액정 컬러필터를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정표시장치는 콜레스테릭 액정 컬러필터의 상부에 콜레스테릭 액정층을 더욱 구성하고 노광하는 공정을 거쳐, 상기 콜레스테릭 액정 컬러필터에 의해 발생하는 각 서브픽셀에 대응한 액정셀갭의 차이를 보상할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 각 서브픽셀에 대응하여 동일한 광학적 효과를 얻을 수 있을 뿐 아니라 개선된 반사율 특성을 얻을 수 있기 때문에, 고 휘도 및 고 화질의 액정표시장치를 제작할 수 있는 장점이 있다.

Description

콜레스테릭 액정 컬러 필터를 포함한 액정 표시 장치{Liquid Crystal Display Device with Cholesteric Liquid Crystal Color Filter}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 콜레스테릭 액정컬러필터를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
최근에, 액정 표시 장치는 소비전력이 낮고, 휴대성이 양호한 기술 집약적이며, 부가가치가 높은 차세대 첨단 디스플레이(display)소자로 각광받고 있다.
일반적으로 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판과 컬러 필터(color filter) 기판 사이에 액정을 주입하여, 상기 액정의 이방성에 따른 빛의 굴절률의 차이를 이용해 영상효과를 얻는 비발광 소자이므로, 별도의 광원이 요구된다.
액정 표시 장치는, 이러한 별도 광원의 액정 표시 장치에의 장착 여부에 따라, 투과형과 반사형으로 나눌 수 있고, 두 모드를 모두 채용한 방식은 반투과형으로 분류된다.
한편, 액정 표시 장치는 컬러화면을 구현하기 위해서 R(적 ; Red), G(녹 ; Green), B(청 ; Blue) 삼원색으로 구성된 컬러 필터를 필요로 한다.
상기 컬러 필터는 주로 염료 또는 안료를 이용하여 형성되는데, 이러한 컬러필터의 두께는 색 순도와는 비례관계를 갖지만, 색 재현성과는 반비례 관계를 가져, 색 재현성과 색 순도를 동시에 만족시키기는 제조 공정상 어려움이 따른다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 해당 파장대의 빛만을 선택적으로 반사시키는 특성을 띠는 콜레스테릭 액정(Cholesteric Liquid Crystal)을 컬러 필터로 이용한 액정표시장치가 연구/개발되었다.
상기 콜레스테릭 액정은 나선형 구조를 이루며, 이 콜레스테릭 액정의 선택반사 파장대는 나선형 피치(pitch)의 조정에 의해 결정되기 때문에, 한 화소에서 피치의 분포에 따라서 반사되는 파장대를 조절할 수 있다.
인간이 눈으로 볼 수 있는 가시광선의 파장영역은 400∼700㎚이며, 이 중 R, G, B 각각의 중심 파장대는 650nm, 550nm, 450nm 부근에 해당한다.
즉, 상술한 콜레스테릭 액정을 R, G, B 컬러 화소 영역별로, 각각의 중심파장에 대해서 좌, 우 피치 편차가 생기도록 조건을 조절하면, 피치 편차에 해당하는 파장영역에서 좌원 편광 또는 우원 편광된 빛을 선택적으로 반사시킴으로써, 콜레스테릭 액정 컬러 필터를 형성할 수 있다.
상기 콜레스테릭 액정 컬러 필터는 해당 파장대의 빛만을 선택적으로 반사시키므로, 기존의 컬러 필터에 비해 색순도 및 콘트라스트(contrast)비가 향상되는 특성을 가진다.
도 1은 종래의 콜레스테릭 액정 컬러 필터를 포함한 액정 표시 장치의 개략적인 단면도이다. (편의상 액정패널의 상.하에 구성되는 광학필름과 박막트랜지스터 어레이부를 생략하여 설명함.)
도 1에 도시한 바와 같이, 종래에 따른 액정표시장치(10)는 다수의 RGB 서브 픽셀(PR,PG,PB)이 정의된 제 1 기판(20)과 제 2 기판(30)이 이격하여 형성되고, 제 1 기판(20)의 마주보는 일면에는 적색과 녹색과 청색을 표시하는 컬러필터(22a,22b,22c)가 구성된다.
상기 컬러필터(22a,22b,22c)의 상부에는 절연막(26)을 사이에 두고 제 1 전극인 투명한 화소전극(26)이 구성된다.
상기 제 2 기판(30)의 마주보는 일면에는 제 2 전극인 투명 공통전극(32)이 구성되고, 상기 공통전극(32)과 화소전극(26) 사이에는 액정층(40)이 구성된다.
전술한 구성에서, 상기 컬러필터(22a,22b,22c)는 콜레스테릭 액정으로 형성된 컬러필터를 사용한다.
콜레스테릭 액정 컬러필터는 콜레스테릭 액정의 선택반사 특성을 이용함을 특징으로 한다.
다시 설명하면, 콜레스테릭 액정의 특성인 헤리컬 피치(helical pitch)에 따라 빛의 투과 및 반사되는 파장 영역을 조절할 수 있으므로,화소 영역별로 헤리컬 피치를 다르게 조절하여 콜레스테릭 액정 컬러필터를 만들 수 있다.
즉, 콜레스테릭 액정 컬러필터(22a.b.c)는 적색과 녹색과 청색 서브 픽셀(PR,PG,PB)에 대응하여 적색, 녹색, 청색에 해당되는 파장의 빛만을 반사시키고 나머지는 투과시키도록 피치가 조절되어 있다. 구체적으로는, 각각 600∼700 ㎚, 500∼600 ㎚, 400∼500 ㎚에 해당되는 빛만 반사되도록 피치가 조절되어 있다.
상기 콜레스테릭 액정 컬러필터(22a,b,c)는 콜레스테릭 액정을 코팅하고 자외선으로 노광하는 공정을 통해 특정한 파장대의 빛의 반사하도록 피치를 조절하는 공정을 거치게 되며, 그 후에는 큐어링(curing)과 베이킹(baking)의 과정을 거쳐 형성된다.
그런데, 상기 각 서브 픽셀(PR,PG,PB)에 코팅될 당시에는 균일한 두께를 가지나 각 픽셀별로 해당파장에 맞게 피치가 조절된 후에는 각 서브픽셀간 두께 차이를 보인다.
이하, 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 종래에 따른 콜레스테릭 액정 컬러필터(22a,b,c)의 R,G,B서브 픽셀별(PR,PG,PB) 두께차를 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 종래에는 적,녹,청 서브 픽셀(PR,PG,PB)의 두께(CR,CG,CB)는 CR>CG>CB의 관계로 형성된다.
이로 인해, 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 각 화소별 셀갭(dR,dG,dB)은 dR<dG<dB의 두께로 구성되는 결과가 된다.
그런데, 이러한 셀갭의 차이는 파장에 따른 굴절률값(Δn)을 고려하면, 각 서브 픽셀에 위치한 액정층을 통과하는 빛이 동일한 위상값을 가져야 하는 조건(이하 식 1)에 위배된다.
식 1) ΔnRdR= ΔnGdG= ΔnBdB
각 서브픽셀(PR,PG,PB)에서의 위상값은 상기 식 1)의 조건을 만족해야한 각 서브픽셀(PR,PG,PB)에서 동일한 광학적 효율을 얻을 수 있게 된다.
그러나, 실제는 이와 다른 결과를 얻게 된다. 이러한 관계는 도 3의 그래프로 설명된다.
도 3은 종래에 따른 콜레스테릭 액정의 두께(d)변화와 파장(λ)에 따른 Δn의 값을 나타낸 도면이다.
도 3의 그래프의 결과 실제는 RGB각 서브 픽셀의 관계는 아래 식 2)와 같은 결과가 된다.
식 2) ΔnRdR< ΔnGdG< ΔnBdB
결과적으로, 상기 각 서브 픽셀에 해당하는 콜레스테릭 액정 컬러필터의 두께에 따른 셀갭의 두께가 다르기 때문에 각 서브픽셀에서의 위상값이 달라 동일한 광학적 효율을 얻을 수 없기 때문에 화질이 저하되는 문제가 발생한다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 목적으로 제안된 것으로, 본 발명에따른 콜레스테릭 액정 컬러필터를 포함하는 액정표시장치는 상기 식 1)의 관계를 만족하기 위한 각 서브 픽셀에 대응하는 액정셀갭의 관계를 dR>dG>dB로 만들기 위해, 1차 컬러필터 역할을 하는 콜레스테릭 액정 컬러필터 위에 2차로 콜레스테릭 액정층(버퍼층)을 형성하여 두께 균일도를 형성한다.
즉, 레드 서브픽셀에 구성된 컬러필터 상부의 콜레스테릭 액정은 하부의 컬러필터와 동일한 파장대의 빛을 반사하도록 노광하고, 그린 서브픽셀에 구성된 컬러필터의 상부에 구성된 콜레스테릭 액정은 적외선영역에 가까운 파장(near infrared)을 반사하도록 피치를 조절하고, 상기 블루 서브픽셀에 구성된 컬러필터의 상부에 구성된 콜레스테릭 액정은 적외선 파장의 중심파장으로부터 파장의 길이가 긴 적외선 파장영역대(mid ~ far infrared)의 빛을 반사하도록 피치를 조절한다.
이와 같이 하면, 각 서브픽셀 영역(R,G,B영역)에 대응하는 액정셀갭의 관계를 dR>dG>dB로 구성할 수 있다.
이때, 액정이 ECB 모두인 경우, 상기 적색과 녹색과 청색 서브픽셀에 대응하는 콜레스테릭 액정의 두께는 각각 2.5㎛,3.3㎛,3.0㎛이며, 이때 각 서브픽셀에 대응하는 액정셀갭의 두께는 4.6㎛ ,4.1㎛, 3.8㎛이다.
전술한 바와 같은 구성은, 상기 적색과 녹색과 청색의 서브 픽셀에 대응하여 동일한 광학적 효율을 얻을 수 있으므로 고휘도와 높은 색순도를 구현하는 고화질의 액정표시장치를 제작할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 콜레스테릭 액정 컬러 필터를 포함한 액정 표시 장치(반사형)의 개략적인 단면도이고,
도 2는 콜레스테릭 액정 컬러필터의 두께와 이에 따른 액정셀의 두께를 나타낸 단면도이고,
도 3은 종래의 콜레스테릭 액정 컬러필터의 두께와 파장에 따른 굴절률값의 관계를 나타낸 그래프이고,
도 4는 본 발명에 따른 콜레스테릭 액정 컬러필터를 포함한 액정 표시 장치(반사형)의 개략적인 단면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 콜레스테릭 액정 컬러필터의 두께와 이에 따른 액정셀갭의 두께를 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명에 따른 콜레스테릭 액정 컬러필터를 포함하는 액정표시장치의 액정셀갭에 따른 반사율의 관계를 나타낸 그래프이고,
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 콜레스테릭 액정 컬러필터의 제조공정을 공정 순서에 따라 도시한 공정 단면도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 제 1 기판 104a,b,c : 콜레스테릭 액정 컬러필터
108a,b,c : 버퍼층 110 : 절연막
112 : 화소 전극 200 : 제 2 기판
202 : 공통 전극
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는 서로 대향하며 이격 되어 있고 적,녹,청의 다수의 화소(서브 픽셀)가 정의된 제 1 기판 및 제 2 기판과; 상기 제 1 기판의 안쪽 면에 위치하고, 상기 적색화소에 대응하여 적색을 상기 녹색 화소에 대응하여 녹색을 상기 청색화소에 대응하여 청색을 표시하고, 상기 적,녹,청 화소에 대응하여 서로 다른 두께로 구성된 콜레스테릭 액정 컬러필터와; 상기 콜레스테릭 액정 컬러필터의 상부에 이와 동일물질로 구성되고, 상기 적,녹, 청 화소마다 서로 다른 두께로 구성된 버퍼층과; 상기 버퍼층의 상부에 구성된 투명한 화소전극과; 상기 투명한 화소전극의 상부에 구성된 액정층과; 상기 액정층과 마주보는 제 2 기판의 일면에 구성된 투명한 공통전극을 포함한다.
상기 적, 녹, 청 화소에 대응하는 콜레스테릭 액정 컬러필터의 두께(CR,CG,CB)와 상기 버퍼층의 두께(IR,IG,IB)는 CR+IR< CG+IG<CB+IB의 관계로 구성되며 이때, 상기 적,녹,청 화소에 대응하는 액정층의 두께(dR,dG,dB)는 dR>dG>dB의 관계로 구성된다.
상기 적,녹,청 화소에 대응하여 위치한 콜레스테릭 액정 컬러필터는 각각 600∼700㎚, 500∼600㎚, 400∼500㎚의 파장대에 대응하는 피치로 구성된다.
본 발명에 따른 액정표시장치 제조방법은 서로 대향 하며 이격 되어 있고 적,녹,청의 다수의 화소(서브 픽셀)가 정의된 제 1 기판 및 제 2 기판을 준비하는 단계와; 상기 제 1 기판의 안쪽 면에 상기 적색화소에 대응하여 적색을 상기 녹색화소에 대응하여 녹색을 상기 청색화소에 대응하여 청색을 표시하고, 상기 적,녹,청 화소에 대응하여 서로 다른 두께로 콜레스테릭 액정 컬러필터를 형성하는 단계와; 상기 콜레스테릭 액정 컬러필터의 상부에 콜레스테릭 액정을 코팅하는 단계와;
상기 코팅된 콜레스테릭 액정층에 자외선을 조사하여 노광함으로써 적, 녹, 청색의 화소에 대응하여 서로 다른 두께로 구성된 버퍼층을 형성하는 단계와; 상기 버퍼층의 상부에 투명한 화소전극을 형성하는 단계와; 상기 투명한 화소전극의 상부에 액정층을 형성하는 단계와; 상기 액정층과 마주보는 제 2 기판의 일면에 투명한 공통전극을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 적, 녹, 청 화소에 대응하는 콜레스테릭 액정 컬러필터의 두께(CR,CG,CB)와 상기 버퍼층의 두께(IR,IG,IB)는 CR+IR< CG+IG<CB+IB의 관계로 형성되며, 상기 적,녹,청 화소에 대응하는 액정층의 두께(dR,dG,dB)는 dR>dG>dB의 관계로 형성된다.
상기 코팅된 콜레스테릭 액정층의 두께가 2.5㎛일 때, 상기 코팅된 콜레스테릭 액정층의 두께가 2.5㎛일 때, 상기 적, 녹, 청 화소에 대응하는 콜레스테릭 액정 컬러필터의 두께(CR,CG,CB)와 상기 버퍼층의 두께(IR,IG,IB)는 CR+IR=2.5㎛이고, CG+IG= 3.0㎛이고, CB+IB=3.3㎛으로 형성된다.
또한, 상기 코팅된 콜레스테릭 액정층이 2.5㎛일 때, 상기 적,녹,청 화소에 대응하는 액정층의 두께(dR,dG,dB)는 dR=4.6㎛이고, dG=4.1㎛이고, dB=3.8㎛로 형성된다.
상기 적색 화소에 대응하는 콜레스테릭 액정층은 적색 파장대에 대응하는 피치를 가지도록 노광하고, 상기 녹색 화소에 대응하는 콜레스테릭 액정층은 적외선에 가까운 파장대의 피치를 가지도록 노광하고, 상기 청색 화소에 대응하는 콜레스테릭 액정층은 적외선의 중심파장에서 이보다 긴 파장대에 대응하는 피치를 가지도록 노광하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여, 설명하기로 한다.
-- 실시예 --
도 4는 본 발명에 따른 콜레스테릭 액정 컬러 필터를 포함한 액정표시장치의 개략적인 구성을 도시한 단면도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치(90)는 다수의 적,녹,청 서브 픽셀(PR,PG,PB)이 정의된 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200)을 이격 하여 형성하고, 제 1 기판(200)의 마주보는 일면에는 적색과 녹색과 청색을 표시하는 컬러필터(104a,104b,104c)를 구성한다.
상기 각 적색과 녹색과 청색 컬러필터(104a,104b,104c)의 상부에는 두께가 서로 다른 버퍼층(108a,108b,108c)을 구성한다.
상기 버퍼층(108,108,108)의 상부에는 절연막(110)을 사이에 두고 제 1 전극인 투명한 화소전극(112)을 구성한다.
상기 제 2 기판(200)의 마주보는 일면에는 제 2 전극인 투명 공통전극(202)을 구성하고, 상기 공통전극(202)과 화소전극(112)사이에는 액정셀(300)을 구성한다.
전술한 구성에서, 적,녹,청 서브픽셀(PR,PG,PB)에 대응하는 콜레스테릭 액정의 셀갭(dR,dG,dB)은 바람직하게 dR>dG>dB의 관계로 형성되어야 하며, 이를 위해 각 서브 픽셀(PR,PG,PB)에 대응하는 콜레스테릭 액정 컬러필터(104a,b,c)와 상부의 버퍼층(108a,b,c)은 아래 도 5와 같이 구성하면 된다.
이하, 도 5를 참조하여 설명하다.
도 5는 본 발명에 따른 콜레스테릭 액정 컬러필터의 두께와 그에 따른 액정셀갭을 나타낸 도면이다.
도시한 바와 같이, 적,녹,청 서브 픽셀(PR,PG,PB)에 구성된 콜레스테릭 액정 컬러필터(104a,b,c)의 두께(CR,CG,CB)는 CR>CG>CB의 관계로 형성된다.
이와 같은 구성에서, 상기 콜레스테릭 액정 컬러필터(104a,b,c)의 상부에 콜레스테릭 액정을 코팅하여 콜레스테릭 액정층(106)을 형성한다.
다음으로, 상기 적색 서브 화소(PR)에 대응하는 콜레스테릭 액정층(106)에 적색 파장대에 대응하는 피치가 되도록 노광하고, 상기 녹색 서브 화소(PG)에 대응하는 콜레스테리 액정층(106)층은 적외선(infrared)영역에 가까운 파장대에 대응하는 피치가 되도록 노광하고, 상기 청색 서브 화소(PB)에 대응하는 콜레스테릭 액정층(106)은 적외선 영역대의 중심파장에서 먼 파장대의 사이의 영역(mid ~ far infrared)에 대응하는 파장대의 피치가 되도록 노광하여, 각 화소(PR,PG,PB)에 대응하여 버퍼층(108a,108b,108c)을 형성하다.
이때, 상기 각 서브필셀(PR,PG,PB)에 대응하여 노광된 버퍼층(108a,108b,108c)의 두께(IR,IG,IB))는 IR<IG<IB의 관계로 형성된다.
왜냐하면, 각 서브 픽셀(PR,PG,PB)에 대응하여 코팅된 처음 상태는 모두 동일한 두께를 가지나 서로 다른 파장 영역대에 대응하는 피치로 노광되면, 가장 짧은 파장대에 대응하는 피치로 노광된 적색 서브 컬러필터(104a)에 대응하는 버퍼층(108a)의 두께가 제일 얇고, 상기 청색 서브 컬러필터(104c)에 대응하여 가장 긴 파장대(적외선의 중심 파장영역에에서 시작)에 대응하는 피치로 구성된 버퍼층(108c)의 두께가 제일 두껍게 형성된다.
이와 같은 구성은, 상기 적색과 녹색과 청색 화소에 대응하는 셀갭(dR,dG,dB)이 바람직하게 dR>dG>dB이 되도록 구성할 수 있다.
전술한 바와 같이 적색과 녹색과 적색 화소(PR,PG,PB)에 대응하여 적층된 콜레스테릭 액정 컬러필터(104a,b,c)와 그 상부의 노광된 콜레스테리 액정층(108a,b,c)을 포함하는 두께와, 각 화소에 대응하는 액정셀갭의 최적화된 값을 실험한 결과 도 6의 결과를 얻을 수 있었다.
도 6은 적,녹,청 서브 픽셀에 대응하는 액정셀갭과 이에 따른 반사율의 관계를 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 액정셀갭이 상기 적색 화소에 대응하여 4.6㎛이고, 상기 녹색 화소에 대응하여 4.1㎛이고, 상기 청색 화소에 대응하여 3.8㎛가 되도록 구성하면 각 서브 픽셀에 대응하는 반사율이 최대가 되는 것을 알 수 있다.
또한, 이때의 각 서브 픽셀에 대응하여 구성된 콜레스테릭 액정층과 하부의 콜레스테릭 액정 컬러필터를 합한 두께는 바람직하게는 상기 적색 서브픽셀에 대응하여 2.5㎛의 두께이고, 상기 녹색 서브픽셀에 대응하여 3.0㎛의 두께이고, 상기 청색 서브픽셀에 대응하여 3.3㎛의 두께로 구성한다.
이하, 도 7a 내지 도 7d를 참조하여, 본 발명에 따른 콜레스테릭 액정 컬러필터와 그 상부의 콜레스테릭 액정층의 제조공정을 설명한다.
먼저, 도 7a에 도시한 바와 같이, 기판(100)상에 적,녹,청 서브 픽셀(PR,PG,PB)을 다수개 정의한다.
상기 다수개의 서브픽셀(PR,PG,PB)이 정의된 기판(100)의 전면에 콜레스테릭 액정을 코팅하여 콜레스테릭 액정층(102)을 형성한다.
다음으로, 도 7b에 도시한 바와 같이, 상기 콜레스테릭 액정층(102)의 상부로 자외선을 조사하는데, 상기 적색 서브픽셀(PR)에 대응하는 부분의 콜레스테릭 액정은 적색 파장대(600nm~700nm)에 대응하는 피치가 되도록 노광하여 적색 컬러필터(104a)를 형성하고, 상기 녹색 서브 픽셀(PG)에 대응하는 부분의 콜레스테릭 액정은 녹색 파장대(500nm∼600nm)에 대응하는 피치가 되도록 노광하여 녹색 컬러필터(104b)를 형성하고, 상기 청색 서브 픽셀(PB)에 대응하는 부분의 콜레스테릭 액정은 청색 파장대(400nm∼500nm)에 대응하는 피치가 되도록 노광하여 청색 컬러필터(104c)를 형성한다.
결과적으로, 각 서브 픽셀(PR,PG,PB)에 대응하는 콜레스테릭 액정 컬러필터의 두께(CR,CG,CB)는 CR>CG>CB의 관계로 형성된다.
이때, 상기 각 서브 픽셀(PR,PG,PB)에 대응하는 콜레스테릭 액정 컬러필터(104a,104b,104c)의 두께 차이는 0.1~0.5㎛의 범위내로 구성된다.
다음으로, 도 7c에 도시한 바와 같이, 상기 콜레스테릭 액정 컬러필터(104a,104b,104c)의 상부에 콜레스테릭 액정을 코팅한다.
상기 콜레스테릭 액정을 코팅하기 전에 상기 콜레스테릭 액정 컬러필터(104a,104b,104c)의 표면을 플라즈마(Plasama)처리 등으로 표면 상태를 유연(modify)하게 한 후, 콜레스테릭 액정을 코팅하여 콜레스테릭 액정층(106)을 형성한다.
노광전 콜레스테릭 액정층(106)의 두께가 4㎛이상일 경우에는 표면이 평탄화 될 수 있다.
이때, 상기 콜레스테릭 액정층(106)은 상기 적색 화소(PR)에 대응하는 콜레스테릭 액정층이 노광 된 후 제로 또는 이에 가까운 최소 두께가 되도록 조절한다.
다음으로, 상기 콜레스테릭 액정층(106)을 노광하는 공정을 진행한다.
물론, 노광공정은 상기 적,녹,청 화소(PR,PG,PB)에 대응하여 별도로 진행하며, 상기 적색 화소(PR)에 대응하는 콜레스테릭 액정층은 적색 서브 화소(PR)에 대응하는 콜레스테릭 액정층(104a)에 적색 파장대에 대응하는 피치가 되도록 노광하고, 상기 녹색 서브 화소(PG)에 대응하는 콜레스테릭 액정층은 적외선 영역에 가까운 파장대에 대응하는 피치가 되도록 노광하고, 상기 청색 서브 화소(PB)에 대응하는 콜레스테릭 액정층은 적외선 영역대의 중심파장에서 먼 파장대의 사이의 영역(mid ~ far infrared)에 대응하는 파장대의 피치가 되도록 노광한다.
이와 같이 함으로서, 도 7d에 도시한 바와 같이, 각 서브필셀(PR,PG,PB)에 대응하여 노광된 콜레스테릭 액정층의 두께(IR,IG,IB))는 IR<IG<IB의 관계로 형성될 수 있다.
다음으로, 상기 각 서브 픽셀(PR,PG,PB)에 대응하여 서로 다른 두께로 형성된 콜레스테릭 액정층(106)을 광경화 하고 연속하여 열경화하여 굳히는 공정을 진행한다.
전술한 공정에서, 상기 콜레스테릭 액정을 2.5㎛의 두께로 코팅한 경우, 앞서 설명한 바와 같이 각 서브 픽셀에 대응하는 상기 콜레스테릭 액정층과 그 하부의 컬러필터의 두께는 적색 서브 픽셀에 대응하여 2.5㎛이고, 녹색 서브 픽셀에 대응하여 3.0㎛이고, 청색 서브 픽셀에 대응하여 3.3㎛의 값을 얻을 수 있다.
전술한 콜레스테릭 액정을 이용한 셀갭비를 조정하는 방법은 일반 컬러필터에도 적용하여 동일 셀갭 대비 더욱 이상적인 셀갭을 유도하는데 이용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 콜레스테릭 액정 컬러 필터를 포함하는 액정표시장치는, 콜레스테릭 액정 컬러필터의 상부에 콜레스테릭 액정을 이용한 버퍼층을 더욱 구성하고 노광하는 공정을 진행함으로써, 상기 콜레스테릭 액정 컬러필터에 의해 발생하는 각 서브픽셀에 대응한 액정 셀갭의 차이를 보상할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 각 서브픽셀에 대응하여 동일한 광학적 효과를 얻을 수 있을 뿐 아니라 최대한의 반사율 특성을 얻을 수 있기 때문에 고 휘도 및 고 화질의 액정표시장치를 제작할 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 서로 대향하며 이격 되어 있고 적,녹,청의 다수의 화소(서브 픽셀)가 정의된 제 1 기판 및 제 2 기판과;
    상기 제 1 기판의 안쪽 면에 위치하고, 상기 적색화소에 대응하여 적색을 상기 녹색 화소에 대응하여 녹색을 상기 청색화소에 대응하여 청색을 표시하고, 상기 적,녹,청 화소에 대응하여 서로 다른 두께로 구성된 콜레스테릭 액정 컬러필터와;
    상기 콜레스테릭 액정 컬러필터의 상부에 이와 동일물질로 구성되고, 상기 적,녹, 청 화소마다 서로 다른 두께로 구성된 버퍼층과;
    상기 버퍼층의 상부에 구성된 투명한 화소전극과;
    상기 투명한 화소전극의 상부에 구성된 액정층과;
    상기 액정층과 마주보는 제 2 기판의 일면에 구성된 투명한 공통전극
    을 포함하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적, 녹, 청 화소에 대응하는 콜레스테릭 액정 컬러필터의 두께(CR,CG,CB)와 상기 버퍼층의 두께(IR,IG,IB)는 CR+IR< CG+IG<CB+IB의 관계로 구성되는 액정표시장치.
  3. 제 1 항 내지 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적,녹,청 화소에 대응하는 액정층의 두께(dR,dG,dB)는 dR>dG>dB의 관계로 구성되는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 적,녹,청 화소에 대응하여 위치한 콜레스테릭 액정 컬러필터는 각각 600∼700㎚, 500∼600㎚, 400∼500㎚의 반사 파장대를 갖는 액정 표시 장치.
  5. 서로 대향 하며 이격 되어 있고 적,녹,청의 다수의 화소(서브 픽셀)가 정의된 제 1 기판 및 제 2 기판을 준비하는 단계와;
    상기 제 1 기판의 안쪽 면에 상기 적색화소에 대응하여 적색을 상기 녹색 화소에 대응하여 녹색을 상기 청색화소에 대응하여 청색을 표시하고, 상기 적,녹,청 화소에 대응하여 서로 다른 두께로 콜레스테릭 액정 컬러필터를 형성하는 단계와;
    상기 콜레스테릭 액정 컬러필터의 상부에 콜레스테릭 액정을 코팅하는 단계와;
    상기 코팅된 콜레스테릭 액정층에 자외선을 조사하여 노광함으로써 적, 녹,청색의 화소에 대응하여 서로 다른 두께로 구성된 버퍼층을 형성하는 단계와;
    상기 버퍼층의 상부에 투명한 화소전극을 형성하는 단계와;
    상기 투명한 화소전극의 상부에 액정층을 형성하는 단계와;
    상기 액정층과 마주보는 제 2 기판의 일면에 투명한 공통전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시 장치 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 적, 녹, 청 화소에 대응하는 콜레스테릭 액정 컬러필터의 두께(CR,CG,CB)와 상기 버퍼층의 두께(IR,IG,IB)는 CR+IR< CG+IG<CB+IB의 관계로 형성되는 액정표시장치.
  7. 제 5 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적,녹,청 화소에 대응하는 액정층의 두께(dR,dG,dB)는 dR>dG>dB의 관계로 형성되는 액정표시장치 제조방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 코팅된 콜레스테릭 액정층의 두께는 2.5㎛인 액정표시 장치 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 코팅된 콜레스테릭 액정층의 두께가 2.5㎛일 때, 상기 적, 녹, 청 화소에 대응하는 콜레스테릭 액정 컬러필터의 두께(CR,CG,CB)와 상기 버퍼층의 두께(IR,IG,IB)는 CR+IR=2.5㎛이고, CG+IG= 3.0㎛이고, CB+IB=3.3㎛인 액정표시장치 제조방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 코팅된 콜레스테릭 액정층이 2.5㎛일 때, 상기 적,녹,청 화소에 대응하는 액정층의 두께(dR,dG,dB)는 dR=4.6㎛이고, dG=4.1㎛이고, dB=3.8㎛인 액정표시장치 제조방법.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 적,녹,청 화소에 대응하여 위치한 콜레스테릭 액정 컬러필터는 각각 600∼700㎚, 500∼600㎚, 400∼500㎚의 반사 파장대를 갖는 액정 표시 장치 제조방법.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 적색 화소에 대응하는 콜레스테릭 액정층은 적색 파장대에 대응하는 피치를 가지도록 노광하고, 상기 녹색 화소에 대응하는 콜레스테릭 액정층은 적외선에 가까운 파장대의 피치를 가지도록 노광하고, 상기 청색 화소에 대응하는 콜레스테릭 액정층은 적외선의 중심파장에서 이보다 긴 파장대에 대응하는 피치를 가지도록 노광하는 단계를 포함하는 액정표시장치 제조방법.
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