KR20080061923A - 정전기 방전이 방지된 액정표시소자 및 그 제조방법 - Google Patents

정전기 방전이 방지된 액정표시소자 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명이 액정표시소자는 기판의 배면에 도전층을 형성하여 정전기를 방지하기 위한 것으로, 복수의 게이트라인과 데이터라인이 배치되고 박막트랜지스터가 형성된 제1기판과, 화상표시영역과 화상비표시영역으로 분할되며, 컬러를 구현하는 컬러필터가 형성된 제2기판과, 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 형성된 액정층과, 상기 제2기판 배면의 화상비표시영역에 형성된 정전기 제거용 도전층으로 구성된다.
액정표시소자, 도전층, 정전기, 배면, 블랙매트릭스

Description

정전기 방전이 방지된 액정표시소자 및 그 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE PREVENTING ELECTRO-STATIC DISCHARGE AND METHOD OF FABRICATING THEREOF}
도 1a는 종래 횡전계모드 액정표시소자의 구조를 나타내는 평면도.
도 1b는 도 1a의 I-I'선 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 횡전계모드 액정표시소자의 구조를 나타내는 평면도.
도 3a∼도 3d는 본 발명에 따른 액정표시소자의 정전기 방지용 도전층을 형성하는 방법을 나타내는 도면.
도 4a∼도 4d는 본 발명에 따른 액정표시소자의 정전기 방지용 도전층을 형성하는 다른 방법을 나타내는 도면.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 액정표시소자의 정전기 방지용 도전층을 형성하는 또 다른 방법을 나타내는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
120,130 : 기판 132 : 블랙매트릭스
140 : 도전층 143 : 포토레지스트패턴
147 : 전도성 고분자물질 150 : SAM층
152 : 마스터 180 : 잉크젯장치
본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 컬러필터기판의 화상비표시영역에 정전기 제거용 도전물질을 형성하여 정전기를 효과적으로 제거할 수 있는 액정표시소자에 관한 것이다.
근래, 핸드폰(Mobile Phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 활발히 연구되고 있지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시소자(LCD)가 각광을 받고 있다.
이러한 액정표시소자는 액정분자의 배열에 따라 다양한 표시모드가 존재하지만, 현재에는 흑백표시가 용이하고 응답속도가 빠르며 구동전압이 낮다는 장점때문에 주로 TN모드의 액정표시소자가 사용되고 있다. 이러한 TN모드 액정표시소자에서는 기판과 수평하게 배향된 액정분자가 전압이 인가될 때 기판과 거의 수직으로 배향된다. 따라서, 액정분자의 굴절율 이방성(refractive anisotropy)에 의해 전압의 인가시 시야각이 좁아진다는 문제가 있었다.
이러한 시야각문제를 해결하기 위해, 근래 광시야각특성(wide viewing angle characteristic)을 갖는 각종 모드의 액정표시소자가 제안되고 있지만, 그중에서도 횡전계모드(In Plane Switching Mode)의 액정표시소자가 실제 양산에 적용되어 생산되고 있다. 상기 IPS모드 액정표시소자는 화소내에 평행으로 배열된 적어도 한쌍의 전극을 형성하여 기판과 실질적으로 평행한 횡전계를 형성함으로써 액정분자를 평면상으로 배향시키는 것이다.
도 1은 종래 IPS모드 액정표시소자의 구조를 나타내는 도면으로, 도 1a는 평면도이고 도 1b는 도 1a의 I-I'선 단면도이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 액정패널(1)의 화소는 종횡으로 배치된 게이트라인(3) 및 데이터라인(4)에 의해 정의된다. 도면에는 비록 (n,m)번째의 화소만을 도시하고 있지만 실제의 액정패널(1)에는 상기한 게이트라인(3)과 데이터라인(4)이 각각 N(>n)개 및 M(>m)개 배치되어 액정패널(1) 전체에 걸쳐서 N×M개의 화소를 형성한다. 상기 화소내의 게이트라인(3)과 데이터라인(4)의 교차영역에는 박막트랜지스터(10)가 형성되어 있다. 상기 박막트랜지스터(10)는 게이트라인(3)으로부터 주사신호가 인가되는 게이트전극(11)과, 상기 게이트전극(11) 위에 형성되어 주사신호가 인가됨에 따라 활성화되어 채널층을 형성하는 반도체층(12)과, 상기 반도체층(12) 위에 형성되어 데이터라인(4)을 통해 화상신호가 인가되는 소스전극(13) 및 드레인전극(14)으로 구성되어 외부로부터 입력되는 화상신호를 액정층에 인가한다.
화소내에는 데이터라인(4)과 실질적으로 평행하게 배열된 복수의 공통전극(5)과 화소전극(7)이 배치되어 있다. 또한, 화소의 중간에는 상기 공통전극(5)과 접속되는 공통라인(16)이 배치되어 있으며, 상기 공통라인(16) 위에는 화소전극(7)과 접속되는 화소전극라인(18)이 배치되어 상기 공통라인(16)과 오버랩되어 있다. 상기 공통라인(16)과 화소전극라인(18)의 오버랩에 의해 축적용량(storage capacitance)이 형성된다.
상기와 같이 구성된 IPS모드 액정표시소자에서 액정분자는 공통전극(5) 및 화소전극(7)과 실질적으로 평행하게 배향되어 있다. 박막트랜지스터(10)가 작동하여 화소전극(7)에 신호가 인가되면, 공통전극(5)과 화소전극(7) 사이에는 액정패널(1)과 실질적으로 평행한 횡전계가 발생하게 된다. 액정분자는 상기 횡전계를 따라 동일 평면상에서 회전하게 되므로, 액정분자의 굴절율 이방성에 의한 계조반전을 방지할 수 있게 된다.
상기한 구조의 종래 IPS모드 액정표시소자를 도 1b의 단면도를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 제1기판(20) 위에는 게이트전극(11)이 형성되어 있으며, 상기 제1기판(20) 전체에 걸쳐 게이트절연층(22)이 적층되어 있다. 상기 게이트절연층(22) 위에는 반도체층(12)이 형성되어 있으며, 그 위에 소스전극(13) 및 드레인전극(14)이 형성되어 있다. 또한, 상기 제1기판(20) 전체에 걸쳐 보호층(passivation layer;24)이 형성되어 있다.
또한, 상기 제1기판(20) 위에는 복수의 공통전극(5)이 형성되어 있고 게이트절연층(22) 위에는 화소전극(7) 및 데이터라인(4)이 형성되어, 상기 공통전극(5)과 화소전극(7) 사이에 횡전계가 발생한다.
제2기판(30)에는 블랙매트릭스(32)와 컬러필터층(34)이 형성되어 있다. 상기 블랙매트릭스(32)는 액정분자가 동작하지 않는 영역으로 광이 누설되는 것을 방지 하기 위한 것으로, 도면에 도시한 바와 같이 박막트랜지스터(10) 영역 및 화소와 화소 사이(즉, 게이트라인 및 데이터라인 영역)에 주로 형성된다. 컬러필터층(34)은 R(Red), B(Blue), G(Green)로 구성되어 실제 컬러를 구현하기 위한 것이다. 상기 제1기판(20) 및 제2기판(30) 사이에는 액정층(40)이 형성되어 액정패널(1)이 완성된다.
상기한 IPS모드 액정표시소자에서는 공통전극(3)과 화소전극(5)에 의해 액정패널(1)과 평행한 횡전계가 발생하게 되며, 액정분자는 상기 횡전계를 따라 동일 평면상에서 회전하게 된다. 따라서, 액정분자의 굴절율 이방성에 의한 계조반전을 방지할 수 있게 되며, 그 결과 시야각을 향상시킬 수 있게 된다.
그러나, 상기와 같은 IPS모드 액정표시소자에서는 제2기판(30)의 배면(액정층과 닿지 않고 외부로 노출되는 면)에 사람의 손과의 접촉에 의한 정전기가 발생하게 되는데, 이러한 정전기는 액정패널(1)과 수직한 방향(제1기판(20)에서 제2기판(30)으로의 방향)의 전계를 형성하게 된다. 따라서, 상기 수직전계에 의해 액정층(40)의 횡전계가 왜곡되어 액정층(40)에 인가되는 횡전계는 액정패널(1)과 완전히 평행하게 되지 않는다.이와 같이 횡전계가 액정패널(1)과 평행하지 않게 되는 경우, 액정층(40)의 액정분자가 동일 평면상에서 회전하지 않게 되므로, 액정표시소자에 불량이 발생하게 되는 문제가 있었다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 제2기판의 배면에 도전층을 형성하여 정전기를 제거함으로써 전계의 왜곡에 의한 화질저하를 방지할 수 있 는 액정표시소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 정전기 방지용 도전층을 화상이 표시되지 않은 영역에만 형성함으로써 도전층에 의해 화상표시영역의 투과율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 액정표시소자를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 액정표시소자는 복수의 게이트라인과 데이터라인이 배치되고 박막트랜지스터가 형성된 제1기판과, 화상표시영역과 화상비표시영역으로 분할되며, 컬러를 구현하는 컬러필터가 형성된 제2기판과, 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 형성된 액정층과, 상기 제2기판 배면의 화상비표시영역에 형성된 정전기 제거용 도전층으로 구성된다.
상기 도전층은 투명한 도전층으로서, ITO(Indium Tin Oxdie) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명한 금속산화물이나 폴리 3,4-에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)와 같은 투명한 전도성 고분자물질로 이루어진다.
이러한 정전기 방지용 도전층은 사진식각공정, SAM방식에 패터닝방법 및 잉크젯방식과 같은 다양한 방법에 의해 형성될 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시소자를 상세히 설명한다.
액정표시소자에 형성되는 정전기를 제거하는 방법으로는 여러가지 방법이 있을 수 있지만, 본 발명에서는 액정표시소자에 발생하는 정전기를 제거하기 위해 액정표시소자의 컬러필터기판 배면에 투명한 도전층을 형성한다. 이 도전층은 액정표 시소자에 발생한 정전기를 외부의 접지로 흘러가게 함으로써 정전기를 용이하게 제거할 수 있게 된다. 또한, 본 발명에서는 상기 투명한 도전층을 실제 화상이 구현되지 않는 영역에만 형성하여 도전층에 의해 투과율이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시소자의 구조를 나타내는 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시소자는 제1기판(120) 및 제2기판(130)과 그 사이에 형성된 액정층(140)으로 구성된다. 제2기판(120) 위에는 게이트전극(111)이 형성되어 있으며, 상기 제1기판(120) 전체에 걸쳐 게이트절연층(122)이 적층되어 있다. 상기 게이트절연층(122) 위에는 반도체층(112)이 형성되어 있으며, 그 위에 소스전극(113) 및 드레인전극(114)이 형성되어 있다. 또한, 상기 제1기판(120) 전체에 걸쳐 보호층(124)이 형성되어 있다.
상기 제1기판(120) 위에는 복수의 공통전극(105)이 형성되어 있고 게이트절연층(122) 위에는 복수의 화소전극(107) 및 데이터라인(4)이 형성되어, 상기 공통전극(105)과 화소전극(107) 사이에 횡전계가 발생한다. 이때, 상기 공통전극(105)의 박막트랜지스터의 게이트전극(111)과 동일한 금속으로 동일한 공정에 의해 형성되고 화소전극(107)은 박막트랜지스터의 소스전극(113)과 동일한 금속으로 동일한 공정에 의해 형성된다. 또한, 상기 공통전극(105)과 화소전극(107)은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명한 도전물질로 이루어질 있을 것이다.
그리고, 상기 공통전극(105)은 보호층(124) 위에 형성되고 화소전극(107)은 게이트절연층(122) 위에 형성될 수도 있으며, 상기 공통전극(105)과 화소전극(107) 이 모두 보호층(124) 위에 형성될 수도 있을 것이다.
제2기판(130)에는 블랙매트릭스(132)와 컬러필터층(134)이 형성되어 있다. 상기 블랙매트릭스(132)는 박막트랜지스터 영역 및 화소와 화소 사이에 주로 형성되며, 컬러필터층(134)은 R(Red), B(Blue), G(Green)로 구성되어 실제 컬러를 구현한다.
상기 제2기판(130)의 배면에는 ITO나 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명한 금속산화물이나 폴리 3,4-에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)와 같은 투명한 전도성 고분자물질로 이루어진 정전기 제거용 도전층(156)이 형성된다. 상기 도전층(156)은 외부케이스(도면표시하지 않음)에 접지되어 액정표시소자에 발생하는 정전기를 제거하게 된다. 액정표시소자의 정전기가 제거됨에 따라 정전기에 의한 액정층(140)의 횡전계 왜곡을 방지할 수 있게 되므로, 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 도전층(156)은 제2기판(130)의 블랙매트릭스(132)가 형성된 영역에만 형성된다. 즉, 액정표시소자의 실제 화상이 구현되는 표시영역을 제외한 박막트랜지스터 영역 및 화소와 화소 사이의 영역에만 형성되는데, 이와 같이, 도전층(156)을 화상비표시 영역에만 형성하는 것은 액정표시소자의 투과율을 향상시키기 위한 것이다. 실질적으로 상기 도전층(156)은 제2기판(130)의 배면 전체에 걸쳐 형성될 수 있다. 그러나, 이 경우 실제 화상이 구현되는 화상표시영역에 도전층(156)이 형성되므로, 상기 화상표시영역의 광투과율이 저하되는 것이다. 따라서, 본 발명에서는 화상표시영역에는 도전층(156)을 형성하지 않으므로, 투과율의 저하없이 정전기를 효과적으로 제거할 수 있게 된다.
상기 도전층(156)은 다양한 방법으로 형성할 수 있는데, 이러한 도전층(156) 형성방법을 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3a∼도 3d는 사진식각방법에 의해 도전층(156)을 형성하는 단계를 나타내는 도면이다.
우선, 도 3a에 도시된 바와 같이, 전면에 블랙매트릭스(132)와 컬러필터(134)가 형성된 제2기판(130)의 배면에 ITO나 IZO와 같은 금속산화물로 이루어진 금속층(140a)을 형성한 후 그 위에 포토레지스트층(143a)을 형성한다. 이 상태에서 상기 제2기판(130)의 전면에서 자외선과 같은 광을 조사하면, 상기 블랙매트릭스(132)가 마스크의 역할을 하여 블랙매트릭스(132)에 의해 차단되지 않은 영역만이 노광된다.
이어서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 현상액에 의해 노광된 영역의 포토레지스트를 제거하여 상기 금속층(140a) 위에 포토레지스패턴(143)을 형성한 후, 식각액을 작용하여 상기 금속층(140a)을 식각하면, 도 3c에 도시된 바와 같이 상기 포토레지스트패턴(143)의 하부 이외의 금속층(140a)이 제거된다.
그후, 도 3d에 도시된 바와 같이, 스트리퍼(striper)를 이용하여 포토레지스트패턴(143)을 제거하면, 상기 제2기판(130) 배면의 블랙매트릭스(132)의 대향하는 영역에 정전기 제거용 도전층(156)이 형성된다.
상기와 같이, 사진식각방법에 의해 정전기 방지용 도전층(156)을 형성하는 경우에는 블랙매트릭스를 마스크로 하여 도전층(156)이 형성되지 않은 면을 통해 광을 조사하므로 고가의 노광용 마스크를 사용할 필요없게 되어 제조비용을 대폭 절감할 수 있게 된다.
상기와 같이 정전기 방지용 도전층(156)이 형성된 제2기판(130)은 박막트랜지스터와 각종 신호배선이 형성된 제1기판(120)과 합착되고 그 사이에 액정층이 형성됨으로써 액정표시소자가 완성된다.
한편, 본 발명에 따른 정전기 방지용 금속층(156)이 상기와 같은 사진식각방법에 의해서만 형성되는 것이 아니라 다른 방법에 의해서도 형성될 수 있다.
도 4a∼도 4d는 SAM(Self Assembled Monolayer)방식을 이용한 정전기 방지용 금속층(156) 형성방법을 나타내는 도면이다.
우선, 도 4a에 도시된 바와 같이, 전면에 블랙매트릭스(132)와 컬러필터(134)가 형성된 제2기판(130)의 배면에 ITO나 IZO와 같은 금속산화물로 이루어진 금속층(140a)을 형성한 후 상부에 마스터(152)를 위치시키고 정렬시킨다. 이때, 상기 마스터(152)는 볼록부와 오목부가 구비되며 SAM분자가 용해된 에탄올용액에 설정 시간 동안 담가서 상기 볼록부의 표면에 수십Å 두께의 SAM층(150a)가 형성된다. 이어서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 마스터(152)를 하강하여 제2기판(130)의 금촉층(140a)의 표면과 마스터(152)의 볼록부에 형성된 SAM층(150a)을 접촉시킨다.
그후, 상기 마스터(152)를 상승시키면, 도 4c에 도시된 바와 같이 마스터(152)의 볼록부에 형성된 SAM층(150) 금속층(140a)에 전사되어 상기 금속층(140a)에는 SAM패턴(150)이 형성된다. 이때, 상기 마스터(152)의 볼록부에 대응하는 영역(즉, 제2기판(130)의 블랙매트릭스(132)가 형성된 영역)에는 SAM패 턴(150)이 형성되지만, 오목부에 대응하는 영역에는 금속층(140a)이 외부로 그대로 노출된다.
따라서, 상기 SAM패턴(150)을 마스크로 사용하여 상기 금속층(140a)에 식각액을 인가하면, 상기 노출된 영역의 금속층(140a)이 식각액에 의해 식각되어 제2기판(130)에는 도 4d에 도시된 바와 같이 정전기 제거용 도전층(140)이 형성된다.
이와 같이, 본 발명에서는 SAM방법을 사용하여 정전기 게저용 도전층(140)을 형성하는 경우에는, 사진식각방식에 비해 저렴한 가격으로 원하는 정전기 제거용 도전층(140)을 형성할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 정전기 제거용 도전층(140)은 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 잉크젯방식에 의해 전도성 고분자물질로 형성할 수도 있다.
즉, 도 5a엔 도시된 바와 같이, 블랙매트릭스(132) 및 컬러필터(134)가 형성된 제2기판(130)의 배면 상부에 일정 크기의 개구를 갖는 잉크젯장치(180)를 배치하여 상기 블랙매트릭스(132)에 대향하는 영역과 정렬시킨다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 잉크젯장치(180)는 폴리 3,4-에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)와 같은 전도성 고분자물질이 채워진 공급수단과 연결되어 상기 PEDOT(147)가 잉크젯장치(180)의 내부에 공급된다.
상기 잉크젯장치(180)에 공급된 PEDOT(147)는 잉크젯장치(180)의 개구에서 분출되어 제2기판(130)의 배면상에 적층된다.
이때, 상기 잉크젯장치(180)에는 분출되는 PEDOT(147)의 양을 조절하기 위한 밸브(182)가 설치되어 있기 때문에, 원하는 양의 PEDOT(147)를 제2기판(130) 배 면에 적층할 수 있게 된다. 또한, 상기 잉크젯장치(180)를 제2기판(130) 위에서 일정 속도(v1)로 진행하고 밸브(182)를 조작함으로써 원하는 위치에만 PEDOT(147)를 적층할 수 있게 된다.
이어서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 PEDOT(147)가 적층된 제2기판(130)에 열을 인가하거나 광을 조사하여 상기 PEDOT(147)를 큐어링(curing)한다. 이러한 큐어링에 의해 유동성을 갖는 PEDOT(147)가 투명한 정전기 방지용 도전층(140)으로 형성된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 액정표시소자의 정전기를 제거하기 위해 컬러필터기판의 배면의 일부에 정전기 방지용 전도층을 형성하는데, 이러한 전도층을 다양한 방법에 의해서 형성될 수 있다. 상기한 설명에서는 비록 사진식각공정, SAM방식 및 잉크젯방식에 의한 전도층 형성방법만이 개시되어 있지만, 본 발명이 이러한 특정한 방법에만 한정되는 것이 아니라 가능한 다양한 방법에 적용될 수 있을 것이다.
또한, 상기 설명에서는 주로 IPS모드 액정표시소자에 대해 설명하였다. 본 발명의 정전기 제거용 도전층은 물론 IPS모드 액정표시소자에 한정되는 것이 아니라 어떠한 모드이 액정표시소자에도 적용될 수 있다. 상기 설명에 개시된 IPS모드 액정표시소자는 본 발명을 효율적으로 설명하기 위한 하나의 예에 불과한 것으로, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 권리의 범위는 상술한 상세한 설명에 의해 결정되는 것이 아니라, 첨부한 특허청구범위에 의해 결정되어야만 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 액정표시소자에서는 제2기판의 배면에 도전층을 형성하므로 다음과 같은 효과를 얻을 수 있게 된다.
첫째, 제2기판, 즉 컬러필터기판의 배면에 도전층을 형성하므로 상기 제2기판에 발생하는 정전기를 효과적으로 제거할 수 있게 되어 액정표시소자에 인가되는 전계의 왜곡에 의한 화질저하를 방지할 수 있게 된다.
둘째, 제2기판에 투명한 도전층을 화상비표시영역, 즉 블랙매트릭스에 대향하는 영역에만 형성하므로, 상기 도전층에 의한 투과율저하를 방지할 수 있게 된다.

Claims (23)

  1. 복수의 게이트라인과 데이터라인이 배치되고 박막트랜지스터가 형성된 제1기판;
    화상표시영역과 화상비표시영역으로 분할되며, 컬러를 구현하는 컬러필터가 형성된 제2기판;
    상기 제1기판 및 제2기판 사이에 형성된 액정층;
    상기 제2기판 배면의 화상비표시영역에 형성된 정전기 제거용 도전층으로 구성된 액정표시소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 도전층은 투명한 도전층인 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  3. 제2항에 있어서, 상기 도전층은 ITO(Indium Tin Oxdie) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  4. 제2항에 있어서, 상기 도전층은 전도성 고분자물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  5. 제4항에 있어서, 상기 전도성 고분자물질은 폴리 3,4-에틸렌디옥시티오 펜(PEDOT)인 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1기판에 형성되어 제1기판의 표면과 수평한 전계를 형성하는 적어도 한쌍의 전극을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  7. 박막트랜지스터가 형성된 박막트랜지스터기판;
    블랙매트릭스 및 컬러필터층이 형성된 컬러필터기판;
    상기 박막트랜지스터기판 및 컬러필터기판 사이에 형성된 액정층; 및
    상기 컬러필터기판 배면의 블랙매트릭스와 대향하는 영역에 형성된 정전기 제거용 도전층으로 구성된 액정표시소자.
  8. 제7항에 있어서, 상기 도전층은 투명한 도전층인 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  9. 제8항에 있어서, 상기 도전층은 ITO(Indium Tin Oxdie) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  10. 제8항에 있어서, 상기 도전층은 전도성 고분자물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  11. 제10항에 있어서, 상기 전도성 고분자물질은 폴리 3,4-에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)인 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  12. 제7항에 있어서, 상기 박막트랜지스터 기판은,
    제1기판;
    상기 제1기판 위에 형성되어 복수의 화소를 정의하는 복수의 게이트라인 및 데이터라인; 및
    상기 화소내에 배치되어 기판의 표면과 실질적으로 평행한 횡전계를 생성하는 적어도 한쌍의 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  13. 화상표시영역 및 화상비표시영역을 포함하는 박막트랜지스터기판 및 컬러필터기판을 제공하는 단계;
    상기 컬러필터기판 배면의 화상비표시영역에 정전기 방지용 도전층을 형성하는 단계; 및
    상기 박막트랜지스터기판 및 컬러필터기판을 합착한 후 액정층을 형성하는 단계로 구성된 액정표시소자 제조방법.
  14. 제13항에 있어서, 박막트랜지스터기판을 제공하는 단계는,
    제1기판을 제공하는 단계;
    상기 제1기판에 박막트랜지스터를 형성하는 단계; 및
    상기 제1기판사에 액정층에 수평전계를 형성하는 적어도 한쌍의 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 컬러필터기판을 제공하는 단계는,
    제2기판을 제공하는 단계;
    상기 제2기판 전면의 화상비표시영역에 블랙매트릭스를 형성하는 단계; 및
    상기 제2기판 전면의 화상표시영역에 컬러필터를 형성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 도전층을 형성하는 단계는,
    컬러필터기판의 배면에 투명한 금속산화물 및 포토레지스트를 적층하는 단계;
    컬러필터기판의 전면에 형성된 블랙매트릭스를 마스크로 하여 상기 포토레지스트를 노광하여 포토레지스트패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 포토레지스트패턴을 이용하여 금속산화물을 식각하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 금속산화물은 ITO(Indium Tin Oxdie) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)인 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  18. 제13항에 있어서, 상기 도전층을 형성하는 단계는,
    컬러필터기판의 배면에 투명한 금속산화물을 적층하는 단계
    오목부와 볼록부를 구비하는 마스터를 준비하는 단계;
    상기 마스터의 볼록부에 SAM(Self Assembled Monolayer)층을 형성하는 단계;
    상기 마스터 볼록부의 SAM층을 금속산화물의 상부에 접촉시켜 SAM층을 상기 금속산화물로 전사하는 단계; 및
    상기 SAM층을 마스크층으로 하여 상기 금속산화물을 식각하는 단계로 구성된 액정표시소자 제조방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 금속산화물은 ITO(Indium Tin Oxdie) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)인 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 마스터의 볼록부에 SAM층을 형성하는 단계는 마스터를 SAM분자가 용해된 에탄올용액에 담그는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  21. 제13항에 있어서, 상기 도전층을 형성하는 단계는,
    상기 컬러필터기판의 배면에 전도성 고분자물질을 인쇄하는 단계; 및
    상기 인쇄된 전도성 고분자물질을 큐어링하는 단계로 구성된 액정표시소자 제조방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 전도성 고분자물질은 폴리 3,4-에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)인 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  23. 제21항에 있어서, 상기 전도성 유기물질을 인쇄하는 단계는,
    컬러필터기판의 배면상에 위치한 잉크젯장치에 전도성 고분자물질을 공급하는 단계; 및
    컬러필터기판의 배면상에서 상기 잉크젯장치를 진행시키면서 잉크젯장치의 개구를 통해 전도성 고분자물질을 분출하여 적층하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140070121A (ko) * 2012-11-30 2014-06-10 엘지디스플레이 주식회사 정전기 방지용 투명 전극을 포함하는 기판 및 그 제조 방법과 이를 포함하는 액정표시장치
KR20150019427A (ko) * 2013-08-14 2015-02-25 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널 및 표시 패널의 제조 방법
KR20170071974A (ko) * 2015-12-16 2017-06-26 엘지디스플레이 주식회사 플렉서블 표시장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140070121A (ko) * 2012-11-30 2014-06-10 엘지디스플레이 주식회사 정전기 방지용 투명 전극을 포함하는 기판 및 그 제조 방법과 이를 포함하는 액정표시장치
KR20150019427A (ko) * 2013-08-14 2015-02-25 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널 및 표시 패널의 제조 방법
US9549455B2 (en) 2013-08-14 2017-01-17 Samsung Display Co., Ltd. Display panel and method of manufacturing the same
KR20170071974A (ko) * 2015-12-16 2017-06-26 엘지디스플레이 주식회사 플렉서블 표시장치

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