KR20090023803A - 액정 표시 패널 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 표시 패널에 관한 것으로, 구체적으로 액정 표시 패널의 박막 트랜지스터 기판 및 대향 기판에 형성된 화소 전극 및 공통 전극에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정 표시 패널은 서로 대향되어 형성되는 박막 트랜지스터 기판 및 대향 기판; 및 상기 박막 트랜지스터 기판 및 대향 기판 각각에 형성되는 화소 전극 및 공통 전극을 포함하며, 상기 화소 전극 및 공통 전극 중 적어도 어느 하나는 전도성 나노 와이어 및 전도성 필러를 포함한다.

Description

액정 표시 패널 및 이의 제조 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 액정 표시 패널에 관한 것으로, 구체적으로 액정 표시 패널의 박막 트랜지스터 기판 및 대향 기판에 형성된 화소 전극 및 공통 전극에 관한 것이다.
이동통신 단말기, 디지털 카메라, 노트북, 모니터 등 여러 가지 전자기기들은 영상을 표시하기 위한 표시 장치를 포함한다. 표시 장치에는 다양한 종류가 사용될 수 있으나 전자 기기의 특성상 평판 형상을 갖는 평판 표시 장치(Flat Panel Display)가 주로 사용된다. 대표적인 평판 표시 장치인 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : LCD)는 액정의 전기적 및 광학적 특성을 이용하여 영상을 표시한다.
액정 표시 장치는 크게 화상을 표시하는 액정 표시 패널, 액정 표시 패널을 구동하기 위한 구동 회로부 및 액정 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리 를 포함한다. 액정 표시 패널의 박막 트랜지스터 기판 및 대향 기판은 화소 전극 및 공통 전극을 포함한다.
종래의 경우 화소 전극 및 공통 전극은 일반적으로 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : 이하 ITO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide : 이하 IZO)로 이루어진다. 화소 전극 및 공통 전극은 높은 투명도와 디바이스 구동에 필요한 낮은 면저항을 특징으로 한다. 그러나, 화소 전극 및 공통 전극은 전자 진공 증착법, 물리적 증기 증착법 및 스퍼터 증착법 중 적어도 하나의 방법으로 형성되므로 제조 비용이 많이 소비된다. 이에 따라, 화소 전극 및 공통 전극에 대한 재료 개발은 이미 오랫동안 진행되고 있다. 이중 최근 나노 기술을 활용하여 종래의 ITO 또는 IZO와 유사한 투명도 및 전도성을 나타내는 재료가 개발되고 있으며 대표적으로는 전도성 나노 와이어, 탄소 나노 튜브(Carbon Nano Tube : 이하, CNT)이다. 전도성 나노 와이어 및 CNT는 막대 구조로 중첩되어 네트워크 구조를 형성함에 따라 전도성을 나타낸다. 정제되지 않은 CNT는 전도도가 ITO에 비해 떨어진다. 한편, 전도성 나노 와이어는 용도의 농도에 따라 ITO 이상의 낮은 면저항을 얻을 수 있다. 따라서, 전도성 나노 와이어의 낮은 면저항은 액정 표시 패널의 디바이스에 적용하기 충분하다. 그러나, 전도성 나노 와이어를 사용하면 전도성 나노 와이어끼리 겹쳐 형성되어 화소 전극 및 공통 전극 표면의 거칠기가 증가하는 문제가 발생한다. 또한, 전도성 나노 와이어를 사용한 화소 전극 및 공통 전극은 마이크로 면적에서의 완벽하게 균일한 전기장을 구현하기 어려운 문제가 발생한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 액정 표시 패널의 화소 전극 및 공통 전극의 전도성 필러를 이용하여 전도성 나노 와이어의 의해 형성된 빈 공간을 채워 화소 전극 및 공통 전극의 표면을 균일하게 형성할 수 있는 액정 표시 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정 표시 패널은 서로 대향되어 형성되는 박막 트랜지스터 기판 및 대향 기판; 및 상기 박막 트랜지스터 기판 및 대향 기판 각각에 형성되는 화소 전극 및 공통 전극을 포함하며, 상기 화소 전극 및 공통 전극 중 적어도 어느 하나는 전도성 나노 와이어 및 전도성 필러를 포함한다.
그리고, 상기 전도성 나노 와이어는 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 구리(Cu), 탄소(C), 알루미늄(Al), 주석(Sn) 및 티탄(Ti)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 원소 또는 이들의 화합물로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 전도성 나노 와이어는 은(Ag)으로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 전도성 필러는 전도성 고분자 물질 또는 투명 전도성 세라믹으로 이루어질 수 있다.
이러한, 상기 전도성 고분자 물질은 폴리 p-페닐렌(poly(p-phenylene)), 폴 리피롤(polypyrrole), 폴리사이온펜(polythiophene), 폴리 3,4-에틸렌디옥시티오펜(poly(3,4-etylenedioxythiophene)), 폴리 p-페닐렌 비닐렌(poly(p-phenylene vinylene)), 폴리 티에닐렌 비닐렌(poly(thienylene vinylene)) 및 폴리아닐린(polyaniline)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질인 것이 바람직하다.
한편, 상기 투명 전도성 세라믹은 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide) 및 인듐 틴 징크 옥사이드(Indium Tin Zinc Oxide)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질인 것이 바람직하다.
또한, 액정 표시 패널은 상기 화소 전극 및 공통 전극 중 적어도 어느 하나의 상부에 형성되는 오버 코트층을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 오버 코트층은 투명 합성 수지로 형성될 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정 표시 패널의 제조 방법은 (S1) 전도성 나노 와이어 및 전도성 필러를 포함하는 화소 전극이 형성되는 박막 트랜지스터 기판을 마련하는 단계; (S2) 상기 박막 트랜지스터 기판과 대향되며 전도성 나노 와이어 및 전도성 필러를 포함하는 공통 전극이 형성되는 대향 기판을 마련하는 단계; 및 (S3) 상기 박막 트랜지스터 기판과 상기 대향 기판을 합착하고 상기 박막 트랜지스터 기판과 상기 대향 기판 사이에 액정을 주입하는 단계를 포함한다.
그리고, 상기 (S1) 단계에서 상기 화소 전극의 형성 방법은 상기 박막 트랜 지스터 기판의 화소 전극이 형성될 영역에 상기 전도성 나노 와이어를 도포하는 단계; 상기 전도성 나노 와이어로 이루어진 층에 전도성 필러를 충전하여 화소 전극층을 형성하는 단계; 및 상기 전도성 필러가 충전된 화소 전극층을 패터닝하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 (S1) 단계에서 상기 화소 전극의 형성 방법은 상기 박막 트랜지스터 기판의 화소 전극이 형성될 영역에 상기 전도성 필러를 도포하는 단계; 상기 전도성 필러에 상기 전도성 나노 와이어를 증착하여 화소 전극층을 형성하는 단계; 및 상기 전도성 필러가 도포된 화소 전극층을 패터닝하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 (S2) 단계에서 상기 공통 전극의 형성 방법은 상기 대향 기판의 공통 전극이 형성될 영역에 전도성 나노 와이어를 도포하는 단계; 상기 전도성 나노 와이어로 이루어진 층에 전도성 필러를 충전하여 공통 전극층을 형성하는 단계; 및 상기 전도성 필러가 충전된 공통 전극층을 패터닝하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 (S2) 단계에서 상기 공통 전극의 형성 방법은 상기 대향 기판의 공통 전극이 형성될 영역에 상기 전도성 필러를 도포하는 단계; 상기 전도성 필러에 상기 전도성 나노 와이어를 증착하여 공통 전극층을 형성하는 단계; 및 상기 전도성 필러가 도포된 공통 전극층을 패터닝하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 전도성 필러를 충전하는 단계는 상기 전도성 필러를 습식 코팅 또는 진공 증착하여 충전하는 단계인 것이 바람직하다.
또한, 상기 전도성 필러를 도포하는 단계는 상기 전도성 필러를 습식 코팅 또는 진공 증착하여 도포하는 단계인 것이 바람직하다.
그리고, 액정 표시 패널의 제조 방법은 상기 화소 전극 및 공통 전극 중 적어도 어느 하나의 상부에 형성되는 오버 코트층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 과제 외에 본 발명의 다른 과제 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
본 발명에 따른 액정 표시 패널 및 이의 제조 방법은 전도성 나노 와이어에의해 형성된 빈 공간을 전도성 필러가 채워주는 화소 전극 및 공통 전극을 형성한다. 이에 따라, 화소 전극 및 공통 전극의 표면이 거칠어지는 현상을 막을 수 있으며, 화소 전극 및 공통 전극의 표면을 평탄화할 수 있는 효과가 있다. 또한, 화소 전극 및 공통 전극 상에 오버 코트층을 형성하여 화소 전극 및 공통 전극의 고착성을 향상할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예들을 도 1 내지 도 11을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 패널을 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1에서 선 Ⅰ-Ⅰ’를 따라 절취한 액정 표시 패널을 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 패널(200)은 박막 트랜지스터 기판(100), 대향 기판(120) 및 액정(110)을 포함한다.
상기 박막 트랜지스터 기판(100)은 게이트 라인(20), 스토리지 라인(35), 데이터 라인(40), 게이트 절연막(30), 박막 트랜지스터(50), 화소 전극(80) 및 보호막(70)을 포함한다.
상기 게이트 라인(20)은 게이트 드라이버로부터 스캔 신호를 공급받는다. 게이트 라인(20)은 제 1 기판(10) 상에 형성되며 은(Ag), 알루미늄(Al), 크롬(Cr) 등의 금속 물질이 단일층으로 형성되거나 이 금속 물질 등을 이용하여 복수층으로 적층된 구조로 형성된다.
상기 스토리지 라인(35)은 제 1 기판(10) 상에 게이트 라인(20)과 평행하게 형성된다. 그리고, 스토리지 라인(35)은 게이트 라인(20)과 동일한 재질로 형성된다.
상기 데이터 라인(40)은 데이터 드라이버로부터 화소 전압 신호를 공급받는다. 데이터 라인(40)은 게이트 라인(20)과 게이트 절연막(30)을 사이에 두고 교차하여 형성된다.
상기 게이트 절연막(30)은 게이트 라인(20) 및 데이터 라인(40) 사이에 형성되며 게이트 라인(20) 및 스토리지 라인(35)을 포함하는 게이트 금속 패턴과 데이터 라인(40)을 포함하는 데이터 금속 패턴을 절연시킨다.
상기 박막 트랜지스터(50)는 게이트 라인(20)의 스캔 신호에 응답하여 데이 터 라인(40)의 화소 전압 신호가 화소 전극(80)에 충전되도록 한다. 이를 위해, 박막 트랜지스터(50)는 게이트 라인(20)과 접속하는 게이트 전극(51), 데이터 라인(40)과 접속하는 소스 전극(53) 및 화소 전극(80)과 접속하는 드레인 전극(55)을 포함한다. 그리고, 박막 트랜지스터(50)는 소스 전극(53)과 드레인 전극(55) 사이에 채널을 형성하는 반도체 패턴(60)을 포함한다. 반도체 패턴(60)은 게이트 절연막(30)을 사이에 두고 게이트 전극(51)과 중첩되게 형성되는 활성층(61) 및 활성층(61) 상에 형성되어 소스 전극(53) 및 드레인 전극(55)과 오믹 접촉을 위한 오믹 접촉층(63)을 포함한다.
상기 화소 전극(80)은 박막 트랜지스터(50)의 드레인 전극(55)과 접속된다. 화소 전극(80)은 박막 트랜지스터(50)로부터 화소 전압 신호를 공급받는다. 그리고, 화소 전극(80)은 제 1 전도성 나노 와이어(81) 및 제 1 전도성 필러(83)를 포함한다.
상기 보호막(70)은 데이터 라인(40) 및 박막 트랜지스터(50)를 보호하며 데이터 라인(40) 및 박막 트랜지스터(50) 상에 형성된다. 그리고, 보호막(70)은 화소 전극(80)과 드레인 전극(55)이 접속하기 위해 콘택홀(75)이 형성된다.
상기 대향 기판(120)은 블랙 매트릭스(140), 컬러필터(150) 및 공통 전극(160)을 포함한다.
상기 블랙 매트릭스(140)는 컬러필터(150)가 형성될 영역을 구분하도록 제 2 기판(130) 상에 매트릭스 형태로 형성된다. 그리고, 블랙 매트릭스(140)는 박막 트랜지스터 기판(100)의 게이트 라인(20) 및 데이터 라인(40), 박막 트랜지스터(50)와 중첩되도록 형성된다.
상기 컬러필터(150)는 블랙 매트릭스(140)에 의해 구분된 영역에 형성된다. 그리고, 컬러필터(150)는 화소를 구현하기 위해 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 컬러필터를 포함한다. 컬러필터(150)의 색의 배치는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 컬러필터가 일렬로 배치된 스트라이프 형태로 형성될 수 있다.
상기 공통 전극(160)은 블랙 매트릭스(140) 및 컬러필터(150) 상에 형성된다. 공통 전극(160)은 박막 트랜지스터 기판(100)의 화소 전극(80)과의 전압차로 액정(110)을 구동하여 광 투과율이 조절되게 한다. 그리고, 공통 전극(160)은 제 2 전도성 나노 와이어(161) 및 제 2 전도성 필러(163)를 포함한다.
상기 액정(110)은 유전율 이방성 및 굴절률 이방성을 갖는 물질로 이루어진다. 그리고, 액정(110)은 박막 트랜지스터 기판(100)의 화소 전극(80)으로부터의 화소 전압과 대향 기판(120)의 공통 전극(160)으로부터의 공통 전압의 차이에 의해 회전하여 광 투과율을 조절한다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 화소 전극에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 도 2에 도시한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 화소 전극을 상세히 설명하기 위해 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 전도성 나노 와이어를 설 명하기 위해 확대 도시한 평면도이다.
화소 전극(80)은 도 3에 도시된 바와 같이 제 1 전도성 나노 와이어(81) 및 제 1 전도성 필러(83)를 포함한다.
제 1 전도성 나노 와이어(81)는 다각형 또는 폐곡선 형태로 복수개가 서로 전기적으로 접속하며 형성된다. 제 1 전도성 나노 와이어(81)는 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 구리(Cu), 탄소(C), 알루미늄(Al), 주석(Sn) 및 티탄(Ti)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 원소 또는 이들의 화합물로 이루어질 수 있다. 여기서, 제 1 전도성 나노 와이어(81)는 은(Ag)으로 이루어지는 것이 가장 바람직하다. 그리고, 제 1 전도성 나노 와이어(81)의 폭(d)은 도 4에 도시된 바와 같이 20㎚ ~ 40㎚로 형성될 수 있고, 제 1 전도성 나노 와이어(81)의 길이(l)는 5㎛ ~ 10㎛로 형성될 수 있다.
제 1 전도성 필러(83)는 제 1 전도성 나노 와이어(81)의 빈 공간을 채워 균일하게 전기장을 흐르게 한다. 이를 위해, 제 1 전도성 필러(83)는 전도성 고분자 물질 또는 투명 전도성 세라믹으로 형성된다. 예를 들어, 전도성 고분자 물질은 폴리 p-페닐렌(poly(p-phenylene)), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리 p-페닐렌 비닐렌(poly(p-phenylene vinylene)), 폴리사이온펜(polythiophene), 폴리 3,4-에틸렌디옥시티오펜(poly(3,4-etylenedioxythiophene)), 폴리 티에닐렌 비닐렌(poly(thienylene vinylene)) 및 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군에서 적어도 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다. 그리고, 투명 전도성 세라믹은 ITO, IZO, 인듐 틴 징크 옥사이드(Indium Tin Zinc Oxide : 이하, ITZO) 중 적어도 하나 의 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 제 1 전도성 나노 와이어(81)의 빈공간을 채우며 형성되는 제 1 전도성 필러(83)는 제 1 전도성 나노 와이어(81)를 평탄화하여 화소 전극(80)의 표면이 거칠어지는 현상을 해결할 수 있다.
그리고, 제 1 전도성 필러(83)의 두께(t)는 10㎚ ~ 1㎛로 형성되는 것이 바람직하다. 그 이유는, 제 1 전도성 필러(83)의 두께(t)가 10㎚ 미만이면 너무 얇게 형성되어 전도성을 유지할 수 없고, 제 1 전도성 필러(83)의 두께(t)가 1㎛ 이상이면 화소 전극(80)이 두껍게 형성되는 문제가 발생하기 때문이다.
도 5는 도 2에 도시한 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 화소 전극을 상세히 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
화소 전극(80)은 도 5에 도시된 바와 같이 제 1 전도성 필러(83) 및 제 1 전도성 나노 와이어(81)를 포함한다.
제 1 전도성 필러(83)는 화소 전극(80) 하단부에 도포된다. 다시 말하여, 제 1 전도성 필러(83)는 제 1 전도성 나노 와이어(81)의 하단부에 형성되어 안정적이고 균일한 전기장을 분포시킨다. 그리고, 제 1 전도성 필러(83)는 전도성 고분자 물질 또는 투명 전도성 세라믹으로 형성될 수 있다
제 1 전도성 나노 와이어(81)는 제 1 전도성 필러(83)에 증착된다. 그리고, 제 1 전도성 나노 와이어(81)는 은(Ag)으로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.
도 6은 도 2에 도시한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 표시 패널을 도 시한 단면도이다.
도 6에 도시한 액정 표시 패널(200)의 구성 요소인 박막 트랜지스터 기판(100), 대향 기판(120) 및 액정(110)은 도 2에서 도시한 액정 표시 패널의 구성 요소와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다만, 도 6을 참조하면 액정 표시 패널(200)은 도 2에서와는 달리 화소 전극(80) 및 공통 전극(160)의 상부에 제 1 오버 코트층(90) 및 제 2 오버 코트층(170)을 더 포함할 수 있다. 제 1 오버 코트층(90) 및 제 2 오버 코트층(170)은 각각 화소 전극(80) 및 공통 전극(160)의 고착성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
그리고, 제 1 오버 코트층(90) 및 제 2 오버 코트층(170)은 투명 합성 수지로 형성될 수 있다. 투명 합성 수지의 대표적인 예로는 아크릴 수지(PolyMethly MethAcrylate : PMMA), 폴리아미드(PolyAmide : PA), 폴리우레탄 수지(PolyUrethane Resin : PUR), 폴리에테르술폰 수지(PolyEhterSulfone Resin : PES), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate : PET) 및 에폭시 수지(Epoxy Resin)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질일 수 있다.
도 2 내지 도 6에서 설명한 전도성 나노 와이어 및 제 1 전도성 필러는 액정 표시 패널의 공통 전극 및 화소 전극 뿐만 아니라 플랜 투 라인 스위칭(Plane to Line Switching : PLS) 모드 및 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel : TSP)에서 사용하는 대전 방지막에도 사용 가능하다.
그리고, 대향 기판의 공통 전극의 상세한 설명은 박막 트랜지스터 기판의 화 소 전극과 동일하므로 생략하기로 한다. 또한, 여기서는 대향 기판에 컬러필터가 형성되는 것을 예를 들어 설명하였지만 여기에 한정되지 않고 박막 트랜지스터 기판에 컬러필터가 형성될 수도 있다.
이하, 도 7 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시 패널의 제조 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명에 따른 액정 표시 패널의 제조 방법 중 화소 전극을 제외한 박막 트랜지스터 어레이의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 제 1 기판(10) 상에 화소 전극을 제외한 박막 트랜지스터 어레이가 형성된 박막 트랜지스터 기판(100)을 마련한다. 구체적으로, 제 1 기판(10) 상에 게이트 라인(20), 스토리지 라인(35) 및 게이트 전극(51)을 포함하는 게이트 금속 패턴을 형성한다. 게이트 금속 패턴 상에 게이트 절연막(30)을 형성하고 게이트 절연막(30) 상에 활성층(61) 및 오믹 접촉층(63)을 포함하는 반도체 패턴(60)을 형성한다. 이후, 게이트 절연막(30) 및 반도체 패턴(60) 상에 데이터 라인(40), 소스 전극(53) 및 데이터 전극(55)을 포함하는 데이터 금속 패턴을 형성한다. 그리고, 데이터 금속 패턴 및 게이트 절연막(30) 상에 콘택홀(75)을 포함하는 보호막(70)을 형성한다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 따른 따른 액정 표시 패널의 제조 방법 중 제 1 실시 예에 따른 화소 전극의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
도 8a를 참조하면, 콘택홀(75)을 포함한 보호막(70) 상에 제 1 전도성 나노 와이어(81)를 도포한다. 구체적으로, 콘택홀(75)을 포함한 보호막(70) 상에 스핀 코팅(Spin coating), 바 코팅(Bar coating) 및 슬릿 코팅(Slit coating) 등의 습식 코팅으로 제 1 전도성 나노 와이어(81)가 도포되어 제 1 전도성 나노 와이어(81)로 이루어진 층을 형성한다. 여기서, 제 1 전도성 나노 와이어(81)은 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 구리(Cu), 탄소(C), 알루미늄(Al), 주석(Sn) 및 티탄(Ti)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 원소 또는 이들의 화합물로 이루어질 수 있다. 제 1 전도성 나노 와이어(81)는 은(Ag)으로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.
그리고, 제 1 전도성 나노 와이어(81)로 이루어진 층에 도 8b에 도시된 바와 같이 제 1 전도성 필러(83)를 충전한다.
구체적으로, 제 1 전도성 나노 와이어(81)로 이루어진 층 상에 스퍼터링(Sputtering) 및 화학 진공 증착 등의 증착 방법 또는 핀 코팅, 바 코팅 및 슬릿 코팅 등의 습식 코팅으로 제 1 전도성 필러(83)를 충전한다. 제 1 전도성 필러(83)는 전도성 물질 또는 투명 전도성 세라믹으로 이루어질 수 있다. 여기서, 전도성 고분자 물질은 폴리 p-페닐렌(poly(p-phenylene)), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리 p-페닐렌 비닐렌(poly(p-phenylene vinylene)), 폴리 3,4-에틸렌디옥시티오펜(poly(3,4-etylenedioxythiophene)), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리사이온펜(polythiophene) 및 폴리 티에닐렌 비닐렌(poly(thienylene vinylene))으로 이루어진 군에서 적어도 어느 하나의 물질로 이용될 수 있다. 그 리고, 투명 전도성 세라믹은 ITO, IZO, ITZO 등으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제 1 전도성 나노 와이어(81)로 이루어진 층에 제 1 전도성 필러(83)가 충전되어 화소 전극층(85)을 형성한다.
이후, 보호막(70) 상에 도 8c에 도시된 바와 같이 화소 전극(80)을 형성한다. 구체적으로, 보호막(70) 상에 화소 전극층이 포토레지스트 공정 및 식각 공정으로 패터닝하여 화소 전극(80)을 형성한다. 이에 따라, 보호막(70) 상에 제 1 전도성 나노 와이어(81) 및 제 1 전도성 필러(83)를 포함하는 화소 전극(80)을 형성한다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따른 액정 표시 패널의 제조 방법 중 제 2 실시 예에 따른 화소 전극의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
콘택홀(75)을 포함한 보호막(70) 상에 도 9a에 도시된 바와 같이 제 1 전도성 필러(83)를 도포한다. 구체적으로, 보호막(70) 상에 스퍼터링 및 화학 진공 증착 등의 증착 방법 또는 스핀 코팅, 바 코팅 및 슬릿 코팅 등의 습식 코팅으로 제 1 전도성 필러(83)를 도포한다.
그리고, 제 1 전도성 필러(83)에 도 9b에 도시된 바와 같이 제 1 전도성 나노 와이어(81)를 증착한다. 구체적으로, 제 1 전도성 필러(83)에 습식 코팅으로 제 1 전도성 나노 와이어(81)를 증착한다. 이후, 제 1 전도성 필러(83)에 제 1 전도성 나노 와이(81)가 증착된 화소 전극층이 패터닝되어 화소 전극(80)을 형성한다. 이에 따라, 보호막(70) 상에 제 1 전도성 필러(83) 및 제 1 전도성 나노 와이 어(81)를 포함하는 화소 전극(80)을 형성한다.
이후, 도시하지는 않았지만 화소 전극(80) 상에 제 1 오버 코트층을 더 형성할 수 있다. 구체적으로, 화소 전극(80) 상에 스핀 코팅, 바 코팅 및 슬릿 코팅 등의 습식 코팅으로 투명 합성 수지를 코팅한다. 여기서, 투명 합성 수지는 아크릴 수지(PolyMethly MethAcrylate : PMMA), 폴리아미드(PolyAmide : PA), 폴리우레탄 수지(PolyUrethane Resin : PUR), 폴리에테르술폰 수지(PolyEhterSulfone Resin : PES), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate : PET) 및 에폭시 수지(Epoxy Resin)로 이루어진 군에서 적어도 하나의 물질을 이용할 수 있다. 그리고, 합성 수지를 열 또는 자외선(UV)을 이용하여 경화시킨 후 포토레지스트 공정 및 식각 공정으로 제 1 오버 코트층을 패터닝한다. 이에 따라, 화소 전극(80) 상에 제 1 오버 코트층을 형성할 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 액정 표시 패널의 제조 방법 중 대향 기판의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
도 10을 참조하면, 제 2 기판(130) 상에 컬러필터 어레이가 형성된 대향 기판(120)을 마련한다. 구체적으로, 제 2 기판(130) 상에 컬러필터(150)가 형성될 영역을 구분하는 블랙 매트릭스(140)를 형성한다. 블랙 매트릭스(140)에 의해 구분된 영역에 컬러필터(150)를 형성한다. 블랙 매트릭스(140) 및 컬러필터(150) 상에 제 2 전도성 나노 와이어(161) 및 제 2 전도성 필러(163)를 포함하는 공통 전 극(160)을 형성한다. 여기서 공통 전극(160)의 제조 방법은 도 8a 내지 도 9b와 동일하므로 생략하기로 한다. 이후, 도시하지는 않았지만 공통 전극(160) 상에 공통 전극(160)의 고착성을 향상시키며 투명 합성 수지로 이루어지는 제 2 오버 코트층을 더 형성할 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 액정 표시 패널의 제조 방법 중 박막 트랜지스터 기판과 대향 기판이 합착되는 과정을 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
도 11을 참조하면, 박막 트랜지스터 기판(100)과 대향 기판(120)을 합착한 후 박막 트랜지스터 기판(100)과 대향 기판(120) 사이에 액정(110)을 주입한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 패널을 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1에서 선 Ⅰ-Ⅰ’를 따라 절취한 액정 표시 패널을 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 화소 전극을 상세히 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 전도성 나노 와이어를 설명하기 위해 확대 도시한 평면도이다.
도 5는 도 2에 도시한 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 화소 전극을 상세히 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
도 6은 도 2에 도시한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 표시 패널을 도시한 단면도이다.
도 7는 본 발명에 따른 액정 표시 패널의 제조 방법 중 화소 전극을 제외한 박막 트랜지스터 어레이의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 따른 따른 액정 표시 패널의 제조 방법 중 제 1 실시 예에 따른 화소 전극의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따른 액정 표시 패널의 제조 방법 중 제 2 실시 예에 따른 화소 전극의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 액정 표시 패널의 제조 방법 중 대향 기판의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 액정 표시 패널의 제조 방법 중 박막 트랜지스터 기판과 대향 기판이 합착되는 과정을 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
<도면 부호의 간단한 설명>
10, 130 : 기판 20 : 게이트 라인
30 : 게이트 절연막 35 : 스토리지 라인
40 : 데이터 라인 50 : 박막 트랜지스터
60 : 반도체 패턴 70 : 보호막
75 : 콘택홀 80 : 화소 전극
81, 161 : 전도성 나노 와이어 83, 163 : 전도성 필러
90, 170 : 오버 코트층 100 : 박막 트랜지스터 기판
110 : 액정 120 : 대향 기판
140 : 블랙 매트릭스 150 : 컬러필터
160 : 공통 전극 200 : 액정 표시 패널

Claims (20)

  1. 서로 대향되어 형성되는 박막 트랜지스터 기판 및 대향 기판; 및
    상기 박막 트랜지스터 기판 및 대향 기판 각각에 형성되는 화소 전극 및 공통 전극을 포함하며,
    상기 화소 전극 및 공통 전극 중 적어도 어느 하나는 전도성 나노 와이어 및 전도성 필러를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도성 나노 와이어는 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 구리(Cu), 탄소(C), 알루미늄(Al), 주석(Sn) 및 티탄(Ti)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 원소 또는 이들의 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전도성 나노 와이어는 은(Ag)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도성 필러는 전도성 고분자 물질 또는 투명 전도성 세라믹으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전도성 고분자 물질은 폴리 p-페닐렌(poly(p-phenylene)), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리사이온펜(polythiophene), 폴리 3,4-에틸렌디옥시티오펜(poly(3,4-etylenedioxythiophene)), 폴리 p-페닐렌 비닐렌(poly(p-phenylene vinylene)), 폴리 티에닐렌 비닐렌(poly(thienylene vinylene)) 및 폴리아닐린(polyaniline)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질인 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 투명 전도성 세라믹은 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide) 및 인듐 틴 징크 옥사이드(Indium Tin Zinc Oxide)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질인 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소 전극 및 공통 전극 중 적어도 어느 하나의 상부에 형성되는 오버 코트층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 오버 코트층은 투명 합성 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
  9. (S1) 전도성 나노 와이어 및 전도성 필러를 포함하는 화소 전극이 형성되는 박막 트랜지스터 기판을 마련하는 단계;
    (S2) 상기 박막 트랜지스터 기판과 대향되며 전도성 나노 와이어 및 전도성 필러를 포함하는 공통 전극이 형성되는 대향 기판을 마련하는 단계; 및
    (S3) 상기 박막 트랜지스터 기판과 상기 대향 기판을 합착하고 상기 박막 트랜지스터 기판과 상기 대향 기판 사이에 액정을 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 (S1) 단계에서 상기 화소 전극의 형성 방법은
    상기 박막 트랜지스터 기판의 화소 전극이 형성될 영역에 상기 전도성 나노 와이어를 도포하는 단계;
    상기 전도성 나노 와이어로 이루어진 층에 전도성 필러를 충전하여 화소 전극층을 형성하는 단계; 및
    상기 전도성 필러가 충전된 화소 전극층을 패터닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 (S1) 단계에서 상기 화소 전극의 형성 방법은
    상기 박막 트랜지스터 기판의 화소 전극이 형성될 영역에 상기 전도성 필러를 도포하는 단계;
    상기 전도성 필러에 상기 전도성 나노 와이어를 증착하여 화소 전극층을 형성하는 단계; 및
    상기 전도성 필러가 도포된 화소 전극층을 패터닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 (S2) 단계에서 상기 공통 전극의 형성 방법은
    상기 대향 기판의 공통 전극이 형성될 영역에 전도성 나노 와이어를 도포하는 단계;
    상기 전도성 나노 와이어로 이루어진 층에 전도성 필러를 충전하여 공통 전극층을 형성하는 단계; 및
    상기 전도성 필러가 충전된 공통 전극층을 패터닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 (S2) 단계에서 상기 공통 전극의 형성 방법은
    상기 대향 기판의 공통 전극이 형성될 영역에 상기 전도성 필러를 도포하는 단계;
    상기 전도성 필러에 상기 전도성 나노 와이어를 증착하여 공통 전극층을 형성하는 단계; 및
    상기 전도성 필러가 도포된 공통 전극층을 패터닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
  14. 제 10 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 전도성 필러를 충전하는 단계는
    상기 전도성 필러를 습식 코팅 또는 진공 증착하여 충전하는 단계인 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
  15. 제 11 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 전도성 필러를 도포하는 단계는
    상기 전도성 필러를 습식 코팅 또는 진공 증착하여 도포하는 단계인 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
  16. 제 9항에 있어서,
    상기 전도성 나노 와이어는 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 구리(Cu), 탄소(C), 알루미늄(Al), 주석(Sn) 및 티탄(Ti)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 원소 또는 이들의 화합물로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 전도성 필러는 전도성 고분자 물질 또는 투명 전도성 세라믹으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 전도성 고분자 물질은 폴리 p-페닐렌(poly(p-phenylene)), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리사이온펜(polythiophene), 폴리 3,4-에틸렌디옥시티오펜(poly(3,4-etylenedioxythiophene)), 폴리 p-페닐렌 비닐렌(poly(p-phenylene vinylene)), 폴리 티에닐렌 비닐렌(poly(thienylene vinylene)) 및 폴리아닐린(polyaniline)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질인 것을 특징으로 액정 표시 패널의 제조 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 투명 전도성 세라믹은 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide) 및 인듐 틴 징크 옥사이드(Indium Tin Zinc Oxide)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질인 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
  20. 제 9 항에 있어서,
    상기 화소 전극 및 공통 전극 중 적어도 어느 하나의 상부에 오버 코트층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
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