KR20070056452A - 표시장치 및 이의 제조방법 - Google Patents

표시장치 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR20070056452A KR1020050115096A KR20050115096A KR20070056452A KR 20070056452 A KR20070056452 A KR 20070056452A KR 1020050115096 A KR1020050115096 A KR 1020050115096A KR 20050115096 A KR20050115096 A KR 20050115096A KR 20070056452 A KR20070056452 A KR 20070056452A
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Abstract

표시장치 및 이의 제조방법에서, 표시패널은 제1 표시기판 및 제1 표시기판과 대향하여 결합하는 제2 표시기판으로 이루어져 영상을 표시한다. 정전기 방출막은 투명한 광 전도성 물질로 이루어진 나노 입자들로 이루어져, 표시패널의 표면에 전체적으로 코팅된다. 따라서, 정전기 방출막은 정전기로 인한 얼룩을 제거할 수 있고, 빛의 확산을 감소시켜 투과율 손실을 방지할 수 있다. 또한, 나노 입자들이 포함된 세정액을 이용하여 표시패널을 세정함으로써, 정전기 방출막은 세정 공정 상에서 표시패널의 표면에 코팅될 수 있다.
정전기 방출막, 나노 입자, 이산화티타늄

Description

표시장치 및 이의 제조방법{DISPLAY APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 절단선 I-I`에 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 2의 II 부분의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 제조공정을 설명하기 위한 순서도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 제1 표시기판 200 : 제1 표시기판
280 : 액정층 300 : 표시패널
400 : 정전기 방출막 410 : 나노 입자들
420 : 감광제 510 : 제1 편광판
520 : 제2 편광판 610 : 게이트 구동회로
620 : 데이터 구동회로 700 : 액정표시장치
본 발명은 표시장치 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정전기 방지 기능을 갖는 표시장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 어레이 기판, 어레이 기판과 대향하여 결합하는 컬러필터기판 및 어레이 기판과 컬러필터기판과의 사이에 개재된 액정층으로 이루어져 영상을 표시하는 액정표시패널을 포함한다.
어레이 기판은 하측 절연기판, 박막 트랜지스터 및 화소전극을 구비한다. 박막 트랜지스터는 하측 절연기판 상에 매트릭스 형태로 배치되고, 화소전극은 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 연결된다. 어레이 기판은 박막 트랜지스터와 화소전극과의 사이에 개재되고, 박막 트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키는 콘택홀이 형성된 층간 절연막을 더 포함한다.
한편, 컬러필터기판은 상측 절연기판, 상측 절연기판 상에 구비된 컬러필터층 및 컬러필터층 상에 구비된 공통전극을 포함한다. 컬러필터층은 레드, 그린 및 블루 색화소로 이루어지고, 공통전극은 액정층을 사이에 두고 화소전극과 마주한다.
액정층은 다수의 액정 분자를 포함하고, 액정 분자들은 화소전극과 공통전극과의 사이에 형성된 전계에 의해서 소정의 방향으로 배향된다. 배향된 액정 분자들에 의해서 액정표시패널을 통과하는 광의 투과도가 조절되고, 그 결과 액정표시장치의 화면에는 영상이 표시된다.
이때, 액정 분자들을 초기 배향시키기 위해 어레이 기판과 컬러필터기판에는 하측 배향막 및 상측 배향막이 각각 형성된다. 상측 및 하측 배향막은 폴리 이미드 물질과 같은 절연성 물질로 이루어진다.
일반적으로, 정전기는 물질의 접촉이나 마찰 또는 박리 과정에서 전하가 표면에 쌓이게 되어 발생하게 된다. 상술한 바와 같이, 액정표시장치는 절연성 물질로 이루어진 구성요소들을 포함하므로, 발생한 정전기가 쉽게 사라지지 않는 특성을 갖는다. 따라서, 액정표시장치에서 발생한 정전기는 액정표시장치의 화면에 얼룩으로 나타나 액정표시장치의 시인성을 저하시키거나, 액정표시패널의 내부로 유입되어 액정표시패널에 형성된 각종 패턴들을 손상시켜 액정표시장치의 생산성을 저하시킨다.
따라서, 본 발명의 목적은 정전기를 제거할 수 있는 표시장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 표시장치를 제조하는데 적용되는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 특징에 따른 표시장치는 표시패널 및 정전기 방출막을 포함한다. 상기 표시패널은 제1 표시기판 및 상기 제1 표시기판과 대향하여 결합하는 제2 표시기판으로 이루어져 영상을 표시한다. 상기 정전기 방출막은 상기 표시패널의 표면에 코팅되고, 광 전도성 물질로 이루어진 투명한 나노 입자를 포함하여, 상기 표시패널에 정전기가 발생하는 것을 방지한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 표시장치의 제조방법에서, 상기 제1 표시기판과 상기 제2 표시기판이 서로 대향하여 결합하면 영상을 표시하는 표시패널이 완성된다. 광 전도성 물질로 이루어진 투명한 다수의 나노 입자가 포함된 세정액을 이용하여 상기 표시패널을 세정하면, 상기 표시패널의 표면에는 상기 나노 입자들로 이루어진 정전기 방출막이 코팅된다.
이러한 표시장치 및 이의 제조방법에 따르면, 광 전도성 물질로 이루어진 정전기 방출막을 표시패널의 표면에 형성함으로써, 표시장치에서 정전기로 인한 얼룩이 제거되고, 상기 정전기 방출막 내에 광 전도성 물질이 나노 입자 형태로 형성되므로, 상기 표시장치의 투과율 손실을 방지할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 절단선 I-I`에 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 액정표시장치(700)는 영상을 표시하는 표시패널(300) 및 상기 표시패널(300)의 표면에 구비되는 정전기 방출막(400)을 포함한다. 상기 표시패널(300)은 제1 표시기판(100) 및 상기 제1 표시기판(100)과 대향하여 결합하는 제2 표시기판(200)으로 이루어진다. 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 표시패널(300)은 상기 제1 표시기판(100)과 상기 제2 표시기판(200)과의 사이에 개재된 액정층을 더 포함한다.
한편, 상기 정전기 방출막(400)은 상기 표시패널(300)의 표면에 전체적으로 코팅된다. 상기 정전기 방출막(400)은 투명한 광 전도성 물질로 이루어진 다수의 나노 입자(410)를 포함한다. 본 발명의 일 예로, 상기 나노 입자들(410)은 이산화티타늄(TiO2)으로 이루어진다. 따라서, 상기 정전기 방출막(400)은 외부로부터 제공되는 광에 의해서 전도성을 갖도록 특성으로 변화되고, 그 결과 상기 표시패널(300)에서의 정전기를 방출시킬 수 있다.
여기서, 상기 나노 입자들(410)의 직경은 5nm 내지 20nm 인 것이 바람직하다. 따라서, 상기 정전기 방출막(400) 내에서 상기 나노 입자들(410)이 뭉치더라도, 나노 입자 덩어리는 가시광선의 파장보다 작은 약 150nm 이하의 크기로 형성된다. 따라서, 상기 나노 입자들(410)에 의한 빛의 확산이 감소되고, 그 결과 상기 액정표시장치(700)의 투과율 손실을 방지할 수 있다.
한편, 상기 정전기 방출막(400)은 광자(Photon)를 전기적인 입자인 전자나 정공으로 만들어 줄 수 있는 감광제(420)를 더 포함한다. 상기 감광제(420)는 대략 0.5 ~ 20%로 상기 정전기 방출막(400) 내에 함유된다. 본 발명의 일 예로, 상기 감광제(420)는 루테늄(ruthenium)계 염료로 이루어질 수 있다. 특히, 상기 루테늄계 염료는 cis-X2-Bis(bipyrid-dicarboxylate) 루테늄일 수 있다. 단, X는 Cl-, Br-, I-, CN-, SCN- 일 수 있다. 본 발명의 다른 예로, 상기 감광제(420)는 플러렌(fullerene)으로 이루어질 수 있다. 특히, 본 발명에서 상기 감광제(40)에는 탄소 60개로 이루어진 C60 플러렌이 이용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 표시패널(300)의 표면에 상기 정전기 방출막(400)이 코팅됨으로써, 상기 액정표시장치(700)의 화면에 정전기로 인한 얼룩이 형성되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 액정표시장치(700)는 제1 및 제2 편광판(510, 520)을 더 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 편광판(510)은 상기 제1 표시기판(100)의 상부 표면에 인접하여 상기 정전기 방출막(400) 상에 부착되고, 상기 제2 편광판(520)은 상기 제2 표시기판(200)의 하부 표면에 인접하여 상기 정전기 방출막(400)에 부착된다. 여기서, 상기 정전기 방출막(400)은 상기 제1 및 제2 편광판(510, 520)을 상기 표시패널(300)에 탈부착시키는 공정 상에서 발생된 정전기를 방출시킨다. 따라서, 정전기로 인한 상기 표시패널(300)의 손상을 방지할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 액정표시장치(700)는 상기 표시패널(300)을 구동시키기 위한 게이트 구동회로(610) 및 데이터 구동회로(620)를 더 포함한다. 본 발명의 일 예로, 상기 게이트 구동회로(610)와 상기 데이터 구동회로(620)는 칩 형태로 이루어져 상기 표시패널(300)에 실장된다. 상기 게이트 구동회로(610)와 상기 데이터 구동회로(620)가 실장되는 영역에 대응해서 상기 표시패널(300)에는 상기 게이트 구동회로(610)와 상기 데이터 구동회로(620)로부터 출력된 각종 구동신호들을 입력받기 위한 패드들(미도시)이 형성된다.
상기 정전기 방출막(400)은 상기 표시패널(300)에 코팅될 때 상기 패드들이 형성된 위치에도 형성될 수 있다. 그러나, 상기 패드들은 상기 게이트 구동회로(610) 및 데이터 구동회로(620)에 의해서 커버되므로, 상기 패드 부분에 형성된 상기 정전기 방출막(400)에는 광이 제공되지 않는다. 따라서, 상기 패드 부분에 형성된 상기 정전기 방출막(400)은 전기적 절연성을 갖는다. 이로써, 상기 정전기 방출 막(400)을 코팅하는 공정에서 상기 패드 부분을 가리기 위한 마스크가 요구되지 않는다.
도 1에서는 칩 형태로 이루어진 상기 게이트 구동회로(610)와 상기 데이터 구동회로(620)는 상기 표시패널(300)에 실장되는 칩 온 글라스(Chip On Glass: COA) 구조를 제시하였다. 그러나, 상기 액정표시장치(700)는 상기 게이트 구동회로(610)와 상기 데이터 구동회로(620)가 필름 상에 실장되어 상기 표시패널(300)에 전기적으로 연결되는 칩 온 필름(Chip On Film) 구조를 채택할 수 있다.
도 3은 도 2의 II 부분의 확대도이다.
도 3을 참조하면, 액정표시장치(700)에서 제1 표시기판(100)은 제1 베이스 기판(110), 블랙 매트릭스(120), 컬러필터층(130) 및 공통전극(140)을 포함한다.
상기 제1 베이스 기판(110)의 내측면 상에는 상기 블랙 매트릭스(120)와 상기 컬러필터층(130)이 형성된다. 상기 블랙 매트릭스(120)는 차광성 물질로 이루어져 상기 액정표시장치(700)의 비유효 표시영역에서의 빛샘 현상을 방지한다. 상기 컬러필터층(130)은 레드, 그린 및 블루 색화소로 이루어지고, 상기 액정표시장치(700)의 유효 표시영역 내에 형성된다. 상기 컬러필터층(130)은 인접하는 상기 블랙 매트릭스(120)와 오버랩될 수 있다.
상기 공통전극(140)은 투명한 도전성 물질로 이루어져 상기 블랙 매트릭스(120)와 상기 컬러필터층(130) 상에 형성된다. 본 발명의 일 예로, 상기 공통전극(140)은 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide: ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide: IZO)로 이루어질 수 있다. 상기 공통전극(140)에는 상기 컬러 필터층(130)을 노출시키기 위한 제1 개구부(141)가 형성된다.
도면에 도시하지는 않았지만, 상기 제1 표시기판(100)은 상기 블랙 매트릭스(120)와 상기 컬러필터층(130) 상에 형성된 오버 코팅층을 더 포함할 수 있다. 상기 오버 코팅층은 소정의 두께를 갖는 유기 물질로 이루어져 상기 블랙 매트릭스(120)와 상기 컬러필터층(130) 사이에서 발생하는 단차를 감소시킨다. 상기 오버 코팅층 상에 상기 공통전극(140)이 균일한 두께로 형성되면, 상기 공통전극(140)의 평탄화도가 향상될 수 있다.
상기 제1 베이스 기판(110)의 외측면 상에는 광 전도성 물질로 이루어진 다수의 나노 입자(410)를 포함하는 정전기 방출막(400)이 형성된다. 상기 정전기 방출막(400)은 외부광이 제공될 때 전도성을 가진다. 본 발명의 일 예로, 상기 정전기 방출막(400)은 400nm 내지 700nm의 파장대를 갖는 가시광선이 제공될 때 전기적 전도성을 갖는다. 따라서, 상기 정전기 방출막(400)은 상기 표시패널(300)에서 발생된 정전기를 방출시킬 수 있고, 그 결과 상기 액정표시장치(700)의 화면에 정전기로 인한 얼룩이 형성되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 베이스 기판(110)의 외측면에 인접하여 상기 정전기 방출막(400) 상에는 제1 편광판(510)이 더 구비된다.
한편, 상기 액정표시장치(700)에서 제2 표시기판(200)은 제2 베이스 기판(210), 박막 트랜지스터(220), 보호막(230), 유기 절연막(240) 및 화소전극(250)을 포함한다.
상기 제2 베이스 기판(210)의 내측면 상에는 상기 박막 트랜지스터(220)가 형성된다. 상기 박막 트랜지스터(220)는 게이트 전극(221), 소오스 전극(225) 및 드레인 전극(226)을 포함한다. 상기 게이트 전극(221)이 상기 제2 베이스 기판(210) 상에 형성되면, 상기 게이트 전극(221)을 커버하는 게이트 절연막(222)이 상기 제2 베이스 기판(210)에 전체적으로 형성된다. 상기 게이트 절연막(222) 상에는 상기 게이트 전극(221)과 오버랩되도록 액티브층(223)이 형성되고, 상기 액티브층(223) 위로는 오믹 콘택층(224)이 형성된다. 상기 소오스 전극(225)과 상기 드레인 전극(226)은 상기 오믹 콘택층(224) 상에 형성되고, 서로 소정의 간격으로 이격된다.
상기 보호막(230)은 실리콘 질화막(SiNx) 또는 실리콘 산화막(SiOx)으로 이루어져 상기 박막 트랜지스터(220)를 커버한다. 상기 보호막(230) 상에는 아크릴 수지로 이루어진 상기 유기 절연막(240)이 형성된다. 상기 보호막(230)과 상기 유기 절연막(240)에는 상기 박막 트랜지스터(220)의 드레인 전극(226)을 노출시키기 위한 콘택홀(245)이 형성된다.
상기 유기 절연막(240) 상에는 화소전극(250)이 균일한 두께로 형성된다. 상기 화소전극(250)은 상기 콘택홀(245)을 통해 상기 드레인 전극(226)과 전기적으로 연결된다. 본 발명의 일 예로, 상기 화소전극(250)은 ITO 또는 IZO와 같은 투명한 도전성 물질로 이루어진다. 상기 화소전극(250)에는 상기 유기 절연막(240)을 노출시키기 위한 제2 개구부(251)가 형성된다. 상기 제2 개구부(251)는 상기 공통전극(140)에 형성된 제1 개구부(141)와 어긋나게 배치된다.
상기 제1 표시기판(100)과 상기 제2 표시기판(200)과의 사이에는 다수의 액 정 분자로 이루어진 액정층(280)이 개재된다. 상기 제1 및 제2 개구부(141, 251)에 의해서 상기 표시패널(300)의 한 화소 영역에는 액정 분자들이 서로 다른 방향으로 배열되는 다수의 도메인이 형성된다. 따라서, 상기 액정표시장치(700)의 시야각이 전체적으로 향상될 수 있다.
한편, 상기 제2 베이스 기판(210)의 외측면에는 광 전도성 물질로 이루어진 다수의 나노 입자(410)를 포함하는 상기 정전기 방출막(400)이 형성된다. 상기 정전기 방출막(400)은 외부광이 제공될 때 전기적 전도성을 갖는다. 따라서, 상기 표시패널(300)에 정전기가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 그 결과 상기 액정표시장치(700)의 화면에 정전기로 인한 얼룩이 형성되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제2 베이스 기판(210)의 외측면에 인접하여 상기 정전기 방출막(400) 상에는 제2 편광판(520)이 더 형성된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 제조공정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 베이스 기판(110) 상에 블랙 매트릭스(120), 컬러필터층(130) 및 공통전극(140)이 순차적으로 형성되어 제1 표시기판(100)이 완성된다(S10). 또한, 제2 베이스 기판(210) 상에 박막 트랜지스터(220), 보호막(230), 유기 절연막(240) 및 화소전극(250)이 순차적으로 형성되어 제2 표시기판(200)이 완성된다(S20).
완성된 제1 및 제2 표시기판(100, 200)은 서로 대향하여 결합한다(S30). 이후, 상기 제1 및 제2 표시기판(100, 200)과의 사이에는 액정층(280)이 형성되어 영 상을 표시할 수 있는 표시패널(300)이 완성된다(S40).
다음, 이산화티타늄(TiO2)으로 이루어진 나노 입자들이 포함된 세정액을 이용하여 상기 표시패널(300)을 세정하면, 상기 표시패널(300)이 세정되면서, 상기 표시패널(300)의 표면에는 상기 나노 입자들(410)로 이루어진 정전기 방출막(400)이 코팅된다(S50). 이로써, 상기 정전기 방출막(400)을 갖는 액정표시장치(700)가 완성된다.
도 4에 도시하지는 않았지만, 상기 제1 표시기판(100)에 인접하여 상기 정전기 방출막(400) 상에는 제1 편광판(510)이 더 부착될 수 있고, 상기 제2 표시시판(200)과 인접하여 상기 정전기 방출막(400)에는 제2 편광판(520)이 더 부착될 수 있다.
이와 같이, 상기 정전기 방출막(400)은 상기 표시패널(300)을 세정하는 공정 상에서 상기 표시패널(300)의 표면 상에 코팅된다. 따라서, 상기 정전기 방출막(400)을 형성하기 위한 별도의 공정이 추가되지 않으므로, 상기 액정표시장치(700)를 제조하는데 소요되는 공정 시간 및 비용을 절감할 수 있다.
이와 같은 표시장치 및 이의 제조방법에 따르면, 광 전도성 물질로 이루어진 정전기 방출막을 표시패널의 표면에 형성함으로써, 정전기로 인한 얼룩이 제거될 수 있다. 또한, 정전기 방출막 내에 광 전도성 물질이 나노 입자 형태로 형성되므로, 상기 정전기 방출막에 의한 상기 표시장치의 투과율 손실을 방지할 수 있다.
또한, 상기 정전기 방출막은 상기 표시패널을 세정하기 위한 세정 공정 상에서 상기 표시패널의 표면에 코팅되므로, 상기 정전기 방출막을 형성하기 위한 별도의 공정이 추가되지 않는다. 따라서, 상기 표시장치의 생산성 저하를 방지할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 제1 표시기판 및 상기 제1 표시기판과 대향하여 결합하는 제2 표시기판으로 이루어져 영상을 표시하는 표시패널; 및
    상기 표시패널의 표면에 코팅되고, 광 전도성 물질로 이루어진 투명한 나노 입자를 구비하는 정전기 방출막을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 나노 입자는 이산화티타늄(TiO2)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 나노 입자의 직경은 5nm 내지 20nm인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 정전기 방출막은 감광제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 감광제는 루테늄(ruthenium) 염료로 이루어진 것을 특징으로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 감광제는 플러린(fullerene)으로 이루어진 것을 특징 으로 하는 표시장치.
  7. 제1 표시기판을 형성하는 단계;
    제2 표시기판을 형성하는 단계;
    상기 제1 표시기판과 상기 제2 표시기판을 결합시켜 영상을 표시하는 표시패널을 형성하는 단계; 및
    광 전도성 물질로 이루어진 투명한 다수의 나노 입자가 포함된 세정액을 이용하여 상기 표시패널을 세정하여, 상기 표시패널의 표면에 상기 나노 입자들로 이루어진 정전기 방출막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 나노 입자들은 이산화티타늄(TiO2)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 세정액에는 감광제가 포함되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 감광제는 루테늄(ruthenium) 염료 또는 플러린(fullerene)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104536184A (zh) * 2014-12-25 2015-04-22 上海天马微电子有限公司 一种显示面板及显示装置
CN106991918A (zh) * 2017-06-02 2017-07-28 京东方科技集团股份有限公司 显示基板、显示面板和显示装置
CN110121676A (zh) * 2017-09-08 2019-08-13 华为技术有限公司 一种显示模组、显示面板、显示装置及电子设备

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