KR20050070404A - 액정 표시 장치 및 이의 형성 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 포토크로믹 물질(photochromic material)층 하나로 칼라 필터 기판의 각 색상부 및 차광부를 정의한 액정 표시 장치 및 이의 형성 방법에 관한 것으로, 본 발명의 액정 표시 장치는 서로 대향된 제 1, 제 2 기판과, 상기 제 1 기판 상에 형성된 박막 트랜지스터 어레이와, 상기 제 2 기판 상에 차광부 및 R, G, B 각 색상부가 정의된 포토크로믹 물질층과, 상기 포토크로믹 물질층 전면에 형성된 공통 전극 및 상기 제 1, 제 2 기판 사이의 액정층을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

액정 표시 장치 및 이의 형성 방법{Liquid Crystal Display Device and method for Forming of the Same}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로 특히, 포토크로믹 물질(photochromic material)층 하나로 칼라 필터 기판의 각 색상부 및 차광부를 정의한 액정 표시 장치 및 이의 형성 방법에 관한 것이다.
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.
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.
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.
일반적인 액정 표시 장치는, 화상을 표시하는 액정 패널과 상기 액정 패널에 구동 신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정 패널은 일정 공간을 갖고 합착된 제 1, 제 2 유리 기판과, 상기 제 1, 제 2 유리 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다.
여기서, 상기 제 1 유리 기판(TFT 어레이 기판)에는 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인과, 상기 각 게이트 라인과 수직한 방향으로 일정한 간격으로 배열되는 복수개의 데이터 라인과, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 정의된 각 화소 영역에 매트릭스 형태로 형성되는 복수개의 화소 전극과 상기 게이트 라인의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 라인의 신호를 각 화소 전극에 전달하는 복수개의 박막 트랜지스터가 형성된다.
그리고, 제 2 유리 기판(칼라 필터 기판)에는, 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층과, 칼라 색상을 표현하기 위한 R, G, B 칼라 필터층과 화상을 구현하기 위한 공통 전극이 형성된다.
상기 일반적인 액정 표시 장치의 구동 원리는 액정의 광학적 이방성과 분극 성질을 이용한다. 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 갖고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자 배열의 방향을 제어할 수 있다.
따라서, 상기 액정의 분자 배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자 배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 상기 액정의 분자 배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상 정보를 표현할 수 있다.
현재에는 박막 트랜지스터와 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소 전극이 행렬 방식으로 배열된 능동 행렬 액정 표시 장치(Active Matrix LCD)가 해상도 및 동영상 구현 능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 일반적인 액정 표시 장치 및 이의 형성 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 평면도이며, 도 2는 도 1의 I~I' 선상의 구조 단면도이고, 도 3a 내지 도 3d는 종래의 칼라 필터 형성 방법을 나타낸 공정 사시도이다.
도 1과 같이, 일반적인 액정표시장치는 하부 기판(도 2의 10 참조) 상에 수직으로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 라인(11) 및 데이터 라인(12)과, 화소 영역에 형성되는 화소 전극(13)과, 상기 게이트 라인(11) 및 데이터 라인(12)의 교차 부위에 게이트 전극(11a), 반도체층(14), 소오스/드레인 전극(12a, 12b)으로 구성되는 박막 트랜지스터가 형성된다.
여기서, 상기 박막 트랜지스터는 스위칭소자로서, 상기 게이트 전극(11a)에 인가되는 스위칭 신호에 의해 상기 화소 전극(13)에 데이터 신호를 인가하도록 동작한다.
또한, 상기 화소 전극(13)은 ITO, IZO, ITZO 등의 투명 전극을 이용한다.
이하, 도 2 내지 도 3d를 참조하여 종래의 액정 표시 장치의 제조 방법을 살펴본다.
도 2와 같이, 종래의 액정 표시 장치는 먼저, 하부 기판(10) 상에 일방향으로 형성된 게이트 라인(도 1의 11참조) 및 상기 게이트 라인(11)에서 돌출 되어 형성된 게이트 전극(11a)을 형성한다.
이어, 상기 게이트 전극(11a)을 포함하는 하부 기판(10) 전면에 게이트 절연층(15)을 형성한다.
이어, 상기 게이트 절연층(15) 상부에 상기 게이트 전극(11a)에 오버랩되도록 섬모양의 반도체층(14)을 형성한다.
이어, 상기 게이트 라인(11)과 수직한 방향으로 데이터 라인(12)을 형성하고, 동일 공정에서 상기 반도체층(14) 양측에 오버랩되도록 소오스/드레인 전극(12a, 12b)을 형성한다. 여기서, 상기 소오스 전극(12a)은 상기 데이터 라인(12)으로부터 돌출되어 형성되며, 상기 드레인 전극(12b)은 상기 소오스 전극(12b)에서 소정 간격 이격되어 형성된다.
이어, 상기 소오스/드레인 전극(12a, 12b)을 포함하는 하부 기판(10) 전면에 보호막(16)을 형성한다.
이어, 상기 보호막(16)을 선택적으로 제거하여, 상기 드레인 전극(12b)의 소정 부분이 노출하도록 콘택 홀을 형성한 후, 투명 전극을 전면 증착하고, 이를 패터닝하여 상기 드레인 전극(12b)과 전기적으로 연결되는 화소 전극(13)을 형성한다.
상기 하부 기판(10)에 대향하는 상부 기판(20) 상에는 다음과 같이, 형성 공정이 진행된다.
먼저, 도 3a와 같이, 상기 상부 기판(20) 상에 화소 영역을 제외한 부분에 대응되도록 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층(21)을 형성한다.
도 3b, 도 3c, 도 3d와 같이, 상기 블랙 매트릭스층(21)을 포함한 상부 기판(20) 상에 R 색상 칼라 필터(22a), G 색상 칼라 필터(22b), B 색상 칼라 필터(22c)를 차례로 형성하여 해당 화소에 각각 R, G, B 색상을 구현하는 칼라 필터층(22)을 형성한다.
상기 R, G, B 색상 칼라 필터(22a, 22b, 22c)는 일종의 감광성 필름으로 각색상에 따라 도포, 노광 및 현상의 순서에 따라 형성된다. 이 때, 상기 R, G, B 색상 칼라 필터(22a, 22b, 22c)를 도포하는 순서는 달라질 수 있으며, 색상별로 도포하는 두께 또한, 달라질 수 있다.
이어, 상기 칼라 필터층(22)을 포함한 전면에 공통전극(23)을 형성한다.
그리고, 상기 상하부 기판(20, 10)을 합착한 후, 상하부 기판(10, 20) 사이에 액정층(30)을 충진한다.
상기와 같은 일반적인 액정 표시 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
상부 기판 상에 블랙 매트릭스층 및 R, G, B 각 색상별 칼라 필터를 형성하기 위해 4층 이상의 코팅 공정이 요구되며, 또한, 각 층별 패터닝 공정을 통해 블랙 매트릭스층과 칼라 필터층을 형성한 후, 상기 상부 기판 상의 표면의 고른 면을 유지하기 힘들다. 이와 같은 경우, 오버 코트층을 형성하여 상기 상부 기판의 표면의 평탄하게 한 후, 공통 전극을 증착하기도 하는데, 이 때는 오버 코트층을 형성하기 위한 공정이 더 요구되며, 이는 공정 증가 및 비용 증감이 원인이 된다.
또한, 상하부 기판을 각각 형성한 후, 합착이 이루어져 합착시 발생하는 미스얼라인(misalign)에 대한 보상이 거의 전무한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 포토크로믹 물질(photochromic material)층 하나로 칼라 필터 기판의 각 색상부 및 차광부를 정의한 액정 표시 장치 및 이의 형성 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치는 서로 대향된 제 1, 제 2 기판과, 상기 제 1 기판 상에 형성된 박막 트랜지스터 어레이와, 상기 제 2 기판 상에 차광부 및 R, G, B 각 색상부가 정의된 포토크로믹 물질층과, 상기 포토크로믹 물질층 전면에 형성된 공통 전극 및 상기 제 1, 제 2 기판 사이의 액정층을 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.
상기 포토크로믹 물질층은 TiO2 에 나노 파티클(nano-particle)의 은(Ag)이 포함된 것이다.
상기 포토크로믹 물질층의 각 색상부는 UV를 상기 포토크로믹 물질층에 노광한 후, 구현하고자하는 각 색상에 따라 소정시간 해당 영역의 가시광을 더 노광하여 이루어진다.
상기 포토크로믹 물질의 차광부는 상기 각 색상부를 형성하기 위한 노광이 동일 영역에 모두 이루어져 형성된 것이다.
상기 박막 트랜지스터 어레이는 서로 수직으로 교차하여 복수개의 화소 영역을 정의하는 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 복수개의 게이트 라인과 데이터 라인의 각 교차부에 형성된 복수개의 박막 트랜지스터 및 상기 각 화소 영역에 형성된 복수개의 화소 전극을 포함하여 이루어진다.
상기 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인과 상기 박막 트랜지스터에 대응하여 상기 차광부가 형성된다.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치의 형성 방법은 박막 트랜지스터 어레이가 형성된 제 1 기판과, 포토크로믹 물질층 및 공통 전극이 형성된 제 2 기판을 합착하는 단계와, 상기 제 2 기판의 배면에 소정 시간 UV 노광을 실시하는 단계와, 상기 제 2 기판의 배면에 R, G, B 각 색상부 및 차광부가 형성되는 부위별 해당 영역의 가시광을 소정 시간 노광하는 단계 및 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.
상기 포토크로믹 물질층은 TiO2 파우더에 질산은(AgNO3) 에탄올을 첨가한 후, UV 하에서 12시간 시효(aging)한 후, 이를 스핀 코팅하여 상기 제 2 기판 상에 도포하여 형성한다.
상기 제 2 기판의 배면에 실시하는 UV 노광은 5일이다.
상기 R, G, B 각 색상부는 각 영역별로 구현하고자하는 각 단색 영역의 가시광을 조사하여 형성한다.
상기 차광부는 형성 부위에, 상기 R, G, B 각 색상부를 형성하기 위한 노광을 모두 하여 형성한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 액정 표시 장치 및 이의 형성 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 액정 표시 장치의 형성 방법을 나타낸 공정사시도이다.
본 발명의 액정 표시 장치의 형성 방법은 먼저, 도 4a와 같이, 박막 트랜지스터 어레이가 형성된 제 1 기판(미도시)과, 포토크로믹 물질층(41)이 형성된 제 2 기판(40)을 준비한다.
여기서, 상기 제 1 기판은 도시되어 있지 않지만, 상기 박막 트랜지스터 어레이(도 1 참고)는 서로 수직으로 교차하여 복수개의 화소 영역을 정의하는 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 복수개의 게이트 라인과 데이터 라인의 각 교차부에 형성된 복수개의 박막 트랜지스터 및 상기 각 화소 영역에 형성된 복수개의 화소 전극을 포함하여 이루어진다.
도 4b와 같이, 상기 제 1, 제 2 기판(50, 40)을 합착한다.
도 4c와 같이, 상기 제 2 기판(40)의 배면에 소정 시간 UV 노광을 실시한 후, 이어 R, G, B 각 색상부 및 차광부가 형성되는 부위별 해당 영역의 가시광을 소정 시간 노광하여 상기 포토크로믹 물질층(41)의 R, G, B 각 색상부와 차광부를 정의한다. 이 때, 상기 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인과 상기 박막 트랜지스터에 대응하여 상기 차광부가 형성된다.
이어, 상기 포토크로믹 물질층(41) 전면에 공통 전극(미도시)을 형성한다.
이어, 상기 제 1, 제 2 기판(50, 40) 사이에 액정층(미도시)을 형성한다.
따라서, 도 4c와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치는 서로 대향된 제 1, 제 2 기판(50, 40)과, 상기 제 1 기판(50) 상에 형성된 박막 트랜지스터 어레이(미도시)와, 상기 제 2 기판(40) 상에 차광부(도 5c의 42 참고) 및 R, G, B 각 색상부(도 5c의 41a, 41b, 41c 참고)가 정의된 포토크로믹 물질층(41)과, 상기 포토크로믹 물질층(41) 전면의 공통 전극(미도시) 및 상기 제 1, 제 2 기판(50, 40) 사이의 액정층(미도시)을 포함하여 이루어진다.
이하, 도면을 참조하여 상기 제 2 기판의 형성 방법을 자세히 살펴본다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제 2 기판의 형성 방법을 나타낸 공정사시도이다. 여기서, 합착 후의 제 1 기판, 제 2 기판 등을 생략하고, 포토크로믹 물질층(41)의 변화만을 도시한다.
상기 포토크로믹 물질층(41)은 TiO2 에 나노 파티클(nano-particle)의 은(Ag)이 포함된 것이다.
여기서, 상기 제 2 기판은 제 1 기판과의 합착 후, UV(Ultra Violet)광이 약 5일 정도 노광하여 둔 상태이다.
먼저, 도 5a와 같이, 상기 제 2 기판(40)의 배면 상부에, 상기 포토크로믹 물질층(41)의 차광부 및 B 색상부(41a)에 해당되는 영역에 대응되어 노광할 수 있는 제 1 마스크(60)를 이용하여 B 영역대(450±20㎚)의 가시광을 노광한다.
도 5b와 같이, 상기 제 2 기판(40)의 배면 상부에, 상기 포토크로믹 물질층(41)의 차광부(42a) 및 G 색상부(41b)에 해당되는 영역에 대응되어 노광할 수 있는 제 2 마스크(61)를 이용하여 G 영역대(530±20㎚)의 가시광을 노광한다.
이 때, 상기 포토크로믹 물질층(41)의 차광부(42a)는 B 색상의 가시광 및 G색상의 가시광이 모두 노광되는 영역이 된다.
도 5c와 같이, 상기 제 2 기판(40)의 배면 상부에, 상기 포토크로믹 물질층(41)의 차광부(42) 및 R 색상부(41c)에 해당되는 영역에 대응되어 노광할 수 있는 제 3 마스크(62)를 이용하여 R 영역대(600±20㎚)의 가시광을 노광한다.
이 때, 상기 포토크로믹 물질층(41)의 차광부(42)는 B 색상의 가시광, G색상의 가시광 및 R 색상의 가시광이 모두 노광된 영역으로, 블랙 상태를 나타내어 블랙 매트릭스와 같이, 차광 기능을 한다.
이 경우, 상기, R, G, B 각 색상부(41a, 41b, 41c)를 형성하기 위한 노광은 그 순서를 변경하여 진행할 수 있다.
이와 같이, 상기 포토크로믹 물질층(41)에 차광부(42) 및 R, G, B 각 색상부(41a, 41b, 41c)를 정의할 수 있게 되어, 각 영역별로 별개의 물질층을 형성하지 않고, 단일층으로 4개의 영역을 형성할 수 있다. 따라서, 각 영역을 형성하기 위해 이루어졌던 코팅 및 현상 공정을 생략할 수 있어 제 2 기판(40)에 이루어지는 공정이 간략화할 수 있다.
또한, 합착을 먼저 한 후, 상기 포토크로믹 물질층(41)에 차광부(42) 및 R, G, B 각 색상부(41a, 41b, 41c)를 정의하게 되어 합착시 얼라인이 요구되지 않고, 미스얼라인(misalign)이 일어나도 이에 대한 영향을 받지 않게 되므로, 개구율의 손실을 최소화할 수 있다.
한편, 상기 포토크로믹 물질층(41)의 종류의 따라 노광 조건 및 제조 방법은 다소 차이가 있을 수 있다.
도 6은 포토크로믹 물질의 색변화를 나타낸 도표이다.
도 6과 같이, 포토크로믹 물질은 최초 기판 상에 코팅한 직후의 색상은 암갈회색(Dark Brownish-grey)이며, 각각 그 노광되는 광의 성질 및 노광 시간에 따라 그 색상의 변화를 일으킬 수 있다.
즉, 상기 암갈회색의 포토크로믹 물질에 강한 백색광을 쬐어주면 광표백이 일어나 상기 포토크로믹 물질이 하얗게 된다. 이와 같이, 하얗게 표백된 포토크로믹 물질은 UV광을 쬐어주면 다시 암갈회색으로 복귀한다.
그리고, 상기 암갈회색을 각각, B 해당 파장의 가시광, G 해당 파장의 가시광, R 해당 파장의 가시광을 쬐어주면 각각 B, G, R 의 색상을 나타내게 된다. 이와 같이, 각각 색의 변성이 일어난 포토크로믹 물질은 다시 UV광을 쬐여주면 다시 원래의 암갈회색으로 복귀한다.
본 발명의 액정 표시 장치는 이와 같은, 포토크로믹 물질의 노광에 따른 색 변성이 일어나는 특성을 이용하여, 상부 기판 상에 상기 포토크로믹 물질을 증착한 후, 각각 차광부 및 R, G, B 각 색상부별로 해당 노광 조건을 달리하여, 한층의 포토크로믹 물질층에 차광부 및 R, G, B 색상부를 모두 정의할 수 있게 한 것이다.
도 7은 포토크로믹 물질의 형성 방법 및 상기 포토크로믹 물질이 소정의 색상을 나타내는 조건이며, 도 8은 포토크로믹 물질의 색변화를 나타낸 사진이다.
도 7과 같이, 상기 포토크로믹 물질층(41)은 TiO2 파우더에 질산은(AgNO3) 에탄올을 첨가한 후, UV 하에서 12시간 시효(aging)시킨 후, 이를 스핀 코팅(spin coating)하여 상기 제 2 기판(도 4a의 40 참고) 상에 도포하여 형성한다.
상기 제 2 기판(40)의 배면에 실시하는 UV 노광은 5일이다.
상기 R, G, B 각 색상부(41a, 41b, 41c)는 각 영역별로 구현하고자하는 각 단색 영역의 가시광을 조사하여 형성하고, 상기 차광부(42)는 형성 부위에, 상기 R, G, B 각 색상부(41a, 41b, 41c)를 형성하기 위한 노광을 모두 하여 형성한다.
도 8을 참조하면, 상기 포토크로믹 물질층에 각 해당 파장의 가시광을 노광하였을 때 색 변화가 일어남을 알 수 있다.
도 8과 같이, 왼쪽부터, 가시광 중 파장이 짧은 영역대로부터 긴 영역대로 그 노광하는 광을 달리하였을 때, B, G, R, W의 순으로 색상이 변경된다.
상기와 같은 본 발명의 액정 표시 장치 및 이의 형성 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 포토크로믹 물질층에 노광 공정만으로 차광부 및 R, G, B 각 칼라 필터가 모두 정의될 수 있어 공정이 단순화된다.
둘째, 단일층인 포토크로믹 물질층에 차광부 및 R, G, B 각 칼라 필터가 정의되어 상부 기판의 평탄화가 확보되어 별도의 오버코트층이 요구되지 않아 비용을 절감할 수 있다.
셋째, 상하부 기판을 합착한 이후에 차광부 및 각 칼라 필터층이 정의되므로, 합착 공정시 발생한 미스얼라인에 의한 영향이 없으며, 차광부로 정의되지 않은 영역의 모두 개구부로 확보할 수 있어, 개구율의 향상이 기대된다.
넷째, 박막 트랜지스터 어레이가 형성된 하부 기판과 포토크로믹 물질층이 전면 증착된 상부 기판과의 합착시 정교한 얼라인이 불필요하여 셀 합착 장비를 단수화할 수 있다.
도 1은 일반적인 액정 표시 장치를 나타낸 평면도
도 2는 도 1의 I~I' 선상의 구조 단면도
도 3a 내지 도 3d는 종래의 칼라 필터 형성 방법을 나타낸 공정 사시도
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 액정 표시 장치의 형성 방법을 나타낸 공정사시도
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제 2 기판 형성 방법을 나타낸 공정사시도
도 6은 포토크로믹 물질의 색변화를 나타낸 도표
도 7은 포토크로믹 물질의 형성 방법 및 상기 포토크로믹 물질이 소정의 색상을 나타내는 조건
도 8은 포토크로믹 물질의 색변화를 나타낸 사진
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*
40 : 제 2 기판 41 : 칼라 필터층
41a : 청색상부(B) 41b : 녹색상부(G)
41c : 적색상부(R) 42 : 차광부
50 : 제 1 기판 60 : 제 1 마스크
61 : 제 2 마스크 62 : 제 2 마스크

Claims (11)

  1. 서로 대향된 제 1, 제 2 기판;
    상기 제 1 기판 상에 형성된 박막 트랜지스터 어레이;
    상기 제 2 기판 상에 차광부 및 R, G, B 각 색상부가 정의된 포토크로믹 물질층;
    상기 포토크로믹 물질층 전면에 형성된 공통 전극; 및
    상기 제 1, 제 2 기판 사이의 액정층을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 포토크로믹 물질층은 TiO2 에 나노 파티클(nano-particle)의 은(Ag)이 포함된 것임을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 포토크로믹 물질층의 각 색상부는 UV를 상기 포토크로믹 물질층에 노광한 후, 구현하고자하는 각 색상에 따라 소정시간 해당 영역의 가시광을 더 노광하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 포토크로믹 물질의 차광부는 상기 각 색상부를 형성하기 위한 노광이 동일 영역에 모두 이루어져 형성된 것임을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터 어레이는
    서로 수직으로 교차하여 복수개의 화소 영역을 정의하는 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인;
    상기 복수개의 게이트 라인과 데이터 라인의 각 교차부에 형성된 복수개의 박막 트랜지스터; 및
    상기 각 화소 영역에 형성된 복수개의 화소 전극을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인과 상기 박막 트랜지스터에 대응하여 상기 차광부가 형성됨을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 박막 트랜지스터 어레이가 형성된 제 1 기판과, 포토크로믹 물질층 및 공통 전극이 형성된 제 2 기판을 합착하는 단계;
    상기 제 2 기판의 배면에 소정 시간 UV 노광을 실시하는 단계;
    상기 제 2 기판의 배면에 R, G, B 각 색상부 및 차광부가 형성되는 부위별 해당 영역의 가시광을 소정 시간 노광하는 단계: 및
    상기 제 1, 제 2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 형성 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 포토크로믹 물질층은 TiO2 파우더에 질산은(AgNO3) 에탄올을 첨가한 후, UV 하에서 12시간 시효(aging)한 후, 이를 스핀 코팅하여 상기 제 2 기판 상에 도포하여 형성함을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 형성 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제 2 기판의 배면에 실시하는 UV 노광은 5일인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 형성 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 R, G, B 각 색상부는 각 영역별로 구현하고자하는 각 단색 영역의 가시광을 조사하여 형성함을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 형성 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 차광부는 형성 부위에, 상기 R, G, B 각 색상부를 형성하기 위한 노광을 모두 하여 형성한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 형성 방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100951044B1 (ko) * 2007-10-17 2010-04-05 삼성코닝정밀유리 주식회사 디스플레이 장치용 외광 차폐 필름의 제조 방법
KR101134487B1 (ko) * 2007-04-19 2012-04-13 주식회사 엘지화학 명암비 향상용 필름 제조용 기재 필름 및 명암비 향상용필름의 외광 차폐 패턴 형성 방법
CN103760717A (zh) * 2014-01-29 2014-04-30 京东方科技集团股份有限公司 彩色滤光片基板及其制备方法、显示装置
CN106842686A (zh) * 2017-03-24 2017-06-13 惠科股份有限公司 显示面板和显示面板的制程

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3893277B2 (ja) 2001-12-14 2007-03-14 株式会社リコー 可逆画像表示媒体、画像表示方法及び画像形成装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101134487B1 (ko) * 2007-04-19 2012-04-13 주식회사 엘지화학 명암비 향상용 필름 제조용 기재 필름 및 명암비 향상용필름의 외광 차폐 패턴 형성 방법
KR100951044B1 (ko) * 2007-10-17 2010-04-05 삼성코닝정밀유리 주식회사 디스플레이 장치용 외광 차폐 필름의 제조 방법
CN103760717A (zh) * 2014-01-29 2014-04-30 京东方科技集团股份有限公司 彩色滤光片基板及其制备方法、显示装置
CN106842686A (zh) * 2017-03-24 2017-06-13 惠科股份有限公司 显示面板和显示面板的制程

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