KR20100070461A

KR20100070461A - 반사형 액정표시패널, 이에 사용되는 표시 기판의 제조 방법 및 표시패널의 제조 방법

Info

Publication number: KR20100070461A
Application number: KR1020080129009A
Authority: KR
Inventors: 노순준; 전백균; 이희근
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-12-18
Filing date: 2008-12-18
Publication date: 2010-06-28
Also published as: KR101580144B1; US20100157210A1

Abstract

대비비를 증가시킬 수 있는 반사형 액정표시패널, 이에 사용되는 표시 기판의 제조 방법 및 반사형 표시패널의 제조 방법이 개시된다. 반사형 액정표시패널은 제1 기판과 마주보는 제1 표면 및 상기 제1 표면의 반대측에 위치하고 상기 제1 표면보다 큰 거칠기(roughness)를 갖는 제2 표면을 갖는 광흡수층을 포함한다. 상기 광흡수층은 표면 거칠기를 증가시키기 위해 대기압 플라즈마 또는 이온 빔을 이용하여 표면 처리될 수 있다. 상기 반사형 액정표시패널은 광흡수층을 덮는 보호층을 더 포함할 수 있다. 상기 액정층은 콜레스테릭 액정을 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 광흡수층의 반사율을 낮출 수 있으므로, 반사형 액정표시패널의 대비비를 증가시킬 수 있다.

광흡수층, 콜레스테릭, 반사형, 액정표시패널, 대기압 플라즈마

Description

반사형 액정표시패널, 이에 사용되는 표시 기판의 제조 방법 및 표시패널의 제조 방법 {REFLECTIVE TYPE LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL, METHOD OF MANUFACTURING DISPLAY SUBSTRATE USED IN THE DISPLAY PANEL, AND METHOD OF MANUFACTURING THE DISPLAY PANEL}

본 발명은 반사형 액정표시패널, 이에 사용되는 표시 기판의 제조 방법 및 표시패널의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대비비(contrast ratio)를 증가시킬 수 있는 반사형 액정표시패널, 이에 사용되는 표시 기판의 제조 방법 및 반사형 표시패널의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시패널은 화소전극이 형성된 하부기판과, 공통전극이 형성된 상부기판 및 상기 하부기판과 상기 상부기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 상기 화소전극과 상기 공통전극에 전압을 인가하면 상기 액정층의 액정분자들의 배열이 변화되고, 이에 따라 광의 투과율이 조절되어 영상이 표시된다.

액정표시장치는 스스로 빛을 발하지 못하는 수광형 표시 장치이다. 따라서, 일반적인 투과형 액정표시장치는 액정표시패널에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함한다. 그러나, 백라이트 어셈블리는 소비 전력이 클 뿐만 아니라, 장치의 두께 및 무게를 증가시키는 문제가 있다. 특히, 전자 책(electronic book)이나 전자 신문 등과 같은 휴대형 기기는 얇은 두께, 가벼운 무게, 낮은 소비전력을 필요로 한다. 따라서, 위와 같은 백라이트 어셈블리의 소비 전력이나 무게는 액정표시장치의 경쟁력을 떨어뜨릴 수 있다.

투과형 액정표시장치와 달리, 반사형 액정표시장치는 자연광이나 외부의 인조광을 반사시키는 방법으로 광의 투과율을 조절하므로, 투과형 액정표시장치에 비해 가볍고 소비전력이 낮은 장점이 있다.

그러나, 반사형 액정표시장치는 상대적으로 휘도가 낮으며, 밝을 때와 어두울 때의 휘도 비를 나타내는 명암 대비비(contrast ratio)가 낮은 문제가 있다. 따라서, 상기 대비비를 증가시킬 수 있는 방법이 필요하다.

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 대비비(contrast ratio)를 증가시킬 수 있는 표시 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 대비비를 증가시킬 수 있는 반사형 액정표시패널의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 대비비를 증가시킬 수 있는 반사형 액정표시패널을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 반사형 액정표시패널은 제1 기판, 제2 기판 및 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재되는 액정층을 포함한다. 상기 제1 기판은 제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판과 마주보는 제1 표면 및 상기 제1 표면의 반대측에 위치하고 상기 제1 표면보다 큰 거칠기(roughness)를 갖는 제2 표면을 갖는 광흡수층, 및 상기 광흡수층 상에 형성되는 화소전극을 포함한다. 상기 제2 기판은 상기 화소전극과 대향하는 공통전극을 포함한다.

일 실시예에서, 상기 광흡수층의 제2 표면의 거칠기는 대기압 플라즈마 또는 이온 빔을 이용한 표면처리에 의해 증가될 수 있다. 상기 광흡수층의 제2 표면은 무작위의(random) 모양을 갖는 요철들을 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 요철들은 상기 광흡수층의 제2 표면 전체에 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 광흡수층은 카본 블랙(carbon black)을 포함하는 유기층일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 반사형 액정표시패널은 상기 광흡수층 상에 형성되고 상기 광흡수층을 덮는 보호층을 더 포함할 수 있다. 상기 광흡수층을 덮는 상기 보호층은 산화 실리콘 막을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 액정층은 콜레스테릭 액정을 포함하고, 흑색을 표시하는 상태에서 상기 콜레스테릭 액정의 텍스쳐 상태는 호메오트로픽(homeotropic) 상태일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 반사형 액정표시패널은 상기 화소전극들 사이에 형성되 는 격벽을 더 포함할 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 표시 기판의 제조 방법에서, 베이스 기판 상에 광흡수층을 형성하고, 상기 광흡수층의 거칠기(roughness)를 증가시키기 위해 상기 광흡수층의 표면을 처리한다. 상기 광흡수층 상에 스위칭 소자를 형성하고, 상기 스위칭 소자와 전기적으로 연결되는 투명 전극을 형성한다.

일 실시예에서, 상기 베이스 기판 상에 광흡수성 유기층을 형성하고, 상기 유기물층을 열처리하여 경화시켜서 상기 광흡수층을 형성할 수 있다. 상기 광흡수성 유기층은 카본 블랙을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 대기압 플라즈마(atmospheric plasma)를 이용하여 상기 광흡수층의 거칠기를 증가시키는 표면처리를 할 수 있다. 이와 달리, 상기 광흡수층에 이온 빔을 조사하여 상기 광흡수층의 거칠기를 증가시키는 표면처리를 할 수도 있다.

일 실시예에서, 상기 광흡수층의 표면을 처리한 후 상기 광흡수층을 덮는 보호층을 더 형성할 수 있다. 상기 광흡수층을 덮는 상기 보호층은 150℃ 이하에서 형성되는 산화 실리콘 막을 포함할 수 있다.

상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 반사형 액정표시패널의 제조 방법에서, 제1 기판 상에 광흡수층을 형성하고, 상기 광흡수층의 거칠기(roughness)를 증가시키기 위해 상기 광흡수층의 표면을 처리한다. 상기 제1 기판 상의 화소 영역마다 화소전극들을 형성한다. 그리고, 상기 화소전극과 대향하 는 공통전극을 포함하는 제2 기판을 형성한다. 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 액정층을 개재하다.

일 실시예에서, 상기 제1 기판 상의 화소 영역마다 상기 화소전극과 전기적으로 연결되는 스위칭 소자들을 형성할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 광흡수층은 카본 블랙을 포함하는 유기층일 수 있다.

일 실시예에서, 대기압 플라즈마를 이용하여 상기 광흡수층의 거칠기를 증가시키는 표면처리를 할 수 있다. 이와 달리, 기 광흡수층에 이온 빔을 조사하여 상기 광흡수층의 거칠기를 증가시키는 표면처리를 할 수도 있다.

일 실시예에서, 상기 액정층은 콜레스테릭(cholesteric) 액정을 포함할 수 있다. 상기 화소전극들 사이에 격벽이 형성될 수도 있다. 상기 격벽을 형성하기 위해, 상기 화소전극들을 덮는 포토레지스트층을 형성하고, 상기 포토레지스트층을 노광하고 현상하여, 상기 격벽에 대응하는 패턴을 형성할 수 있다.

이와 같은 반사형 액정표시패널, 이에 사용되는 표시 기판의 제조 방법 및 표시패널의 제조 방법에 따르면, 액정표시패널의 광흡추층의 광택도와 반사율을 낮출 수 있다. 따라서, 백라이트 어셈블리를 사용하지 않는 반사형 액정표시패널의 대비비를 높일 수 있고, 대비비가 큰 반사형 액정표시패널 및 이에 사용되는 표시 기판을 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 대기압 플라즈마를 이용하는 광흡수층의 표면 처리는 공정이 단순하고 비용이 저렴하므로, 제조 원가를 줄일 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, 포함하다 또는 이루어진다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으 로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

첨부된 도면에 있어서, 기판, 층(막) 또는 패턴들 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 본 발명에 있어서, 각 층(막), 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막) 또는 패턴들의 상에, 상부에 또는 하부　에 형성되는 것으로 언급되는 경우에는 각 층(막), 패턴 또는 구조물들이 직접 기판, 각 층(막) 또는 패턴들 위에 형성되거나 아래에 위치하는 것을 의미하거나, 다른 층(막), 다른 패턴 또는 다른 구조물들이 기판 상에 추가적으로 형성될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시패널의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시패널(500)는 제1 기판(100), 상기 제1 기판(100)과 대향하는 제2 기판(200) 및 상기 제1 기판(100)과 상기 제2 기판(200) 사이에 개재된 액정층(300)을 포함한다.

본 실시예에서는, 상기 제1 기판(100)은 스위칭 소자(140) 및 화소전극(170)을 포함하는 하부 기판을 의미하고, 상기 제2 기판(200)은 공통전극(220)을 포함하 는 상부 기판을 의미한다.

상기 제1 기판(100)에는 복수의 단위 화소 영역들(PA)이 정의된다. 도시되지는 않았지만, 상기 제1 기판(100)은 제1 베이스기판(110) 상에 형성된 복수의 게이트 라인들(미도시) 및 복수의 데이터 라인들(미도시)를 포함한다. 제1 기판(100)은 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 형성되는 스토리지 라인(미도시)을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 기판(100)은 스위칭 소자(140)를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 스위칭 소자(140)는 게이트 전극(141), 소스 전극(143) 및 드레인 전극(145)을 포함하는 박막 트랜지스터일 수 있다. 도 1에는 도시되어 있지 않으나, 상기 게이트 전극(141)과 상기 소스/드레인 전극(143,145) 사이에는 상기 소스/드레인 전극(143,145)을 상기 게이트 전극(141)으로부터 절연시키는 게이트 절연막(미도시)이 형성된다. 상기 스위칭 소자(140)는 상기 게이트 절연층 상에 형성된 액티브 패턴을 더 포함할 수 있다. 상기 액티브 패턴은 반도체층 및 상기 반도체층 상에 형성된 오믹 콘택층(130b)을 포함할 수 있다. 상기 반도체층은 예를 들어, 비정질 실리콘(amorphous silicon, a-Si)으로 형성될 수 있고, 상기 오믹 콘택층은 n형 불순물이 고농도로 도핑된 n+ 비정질 실리콘(n+ a-Si)으로 형성될 수 있다.

도 1에 도시된 실시예에서는 상기 화소 영역(PA)에 하나의 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되어 있지만, 다른 실시예에서는 상기 각각의 화소 영역(PA)에 적어도 둘 이상의 스위칭 소자(140)가 형성될 수도 있다.

상기 제1 기판(100)는 상기 스위칭 소자(140) 상에 형성되는 층간 절연 막(150)을 더 포함할 수 있다. 상기 층간 절연막(150)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)과 같은 무기 절연막일 수도 있고, 유기물로 이루어진 유기 절연막일 수도 있다.

상기 층간 절연막(150) 상에는 상기 화소영역(PA)마다 화소전극(170)이 형성된다. 상기 화소전극(170)은 투명한 도전성 물질로 이루어진 투명 전극이다. 투명 도전성 물질의 예로는, 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide, ITO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide, IZO), 알루미늄 도핑된 징크 옥사이드(Aluminium doped Zinc Oxide, ZAO) 등을 들 수 있다.

상기 화소전극(170)은 상기 층간 절연막(150)에 형성된 콘택홀을 통해 상기 스위칭 소자(140)와 전기적으로 연결된다. 상기 화소전극(170)은 상기 스위칭 소자(140)가 턴-온될 때, 상기 스위칭 소자(140)의 드레인 전극(145)을 통해 인가되는 화소 전압을 제공받는다.

본 발명에 따르면, 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 광흡수층(120)이 형성된다. 상기 광흡수층(120)은 상기 스위칭 소자(140)와 상기 제1 베이스 기판(110) 사이에 형성될 수 있다. 상기 광흡수층(120)은 가시광선 영역의 광을 모두 흡수할 수 있는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 일 실시예에서, 상기 광흡수층(120)은 투과형 액정표시장치에서 흔히 '블랙 매트릭스'라고 일컬어지는 광차단막에 사용되는 유기물질이 사용될 수 있다. 상기 광흡수층(120)에 사용되는 유기물에는 유기물과 잘 혼합되고 광 흡수력이 좋은 첨가제가 첨가될 수 있다. 예를 들어, 상기 광흡수층(120)은 카본 블랙(carbon black)을 포함하는 유기물로 이루어질 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 베이스 기판(110)의 상면에 광흡수성 유기물층을 형성하고, 상기 광흡수성 유기물층을 열처리하여 상기 광흡수층(120)을 형성할 수 있다.

표시 장치의 명암 대비비(contrast ratio)는 가장 어두운 휘도에 대한 가장 밝은 휘도의 비를 의미하는데, 예컨대, 흑색을 나타낼 때의 휘도에 대한 백색을 나타낼 때의 휘도의 비로부터 산출될 수 있다. 즉, 상기 대비비를 증가시키기 위해서는 백색의 휘도를 최대한 증가시키거나, 흑색의 휘도를 가능한 감소시켜야 한다. 그런데, 반사형 액정 표시장치의 경우, 표시 장치내에서 발생되는 광을 사용하지 않고, 외부의 자연광이나 인조광을 사용하기 때문에, 백색의 휘도를 증가시키는 데에는 한계가 있다. 따라서, 대비비를 증가시키기 위해서는 흑색의 휘도를 더 감소시킬 필요가 있다.

상기 광흡수층(120)은, 반사형 액정표시장치가 흑색과 같은 어두운 색을 표시할 때, 외부의 광을 흡수한다. 이 경우, 위에서 언급한 바와 같이, 대비비를 증가시키기 위해서는 상기 광흡수층(120)이 상기 외부 광을 가능한 많이 흡수해야 하고, 상기 외부 광을 반사하는 비율이 적은 것이 바람직하다. 즉, 상기 광흡수층(120)은 낮은 반사율을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 상기 광흡수층(120)의 반사율을 낮추기 위해, 상기 광흡수층(120)의 거칠기(roughness)를 증가시키는 표면 처리가 상기 광흡수층(120)에 수행된다. 예를 들면, 상기 광흡수층(120)이 상기 제1 베이스 기판(110)과 마주보는 제1 표면(121) 및 상기 제1 표면(121)의 반대측에 위치하는 제2 표면(122)을 포 함할 때, 대기압 플라즈마(atmospheric plasma)를 이용하여 상기 광흡수층(120)의 제2 표면(122)의 거칠기를 증가시킬 수 있다. 또는, 상기 광흡수층(120)의 제2 표면(122)에 이온 빔을 조사하여 상기 제2 표면(122)의 거칠기를 증가시킬 수도 있다.

상기 광흡수층(120)의 제2 표면(122)에 이온 빔을 조사하거나, 대기압 플라즈마를 이용한 표면 처리를 수행한 경우, 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 광흡수층(120)의 제2 표면(122)에는 무작위의(random) 모양을 갖는 요철이 형성될 수 있다. 광흡수층(120)의 제2 표면(122)에 이러한 무작위의 모양을 갖는 요철들이 형성되면, 평평한 표면을 갖는 경우에 비하여 광흡수층(120)의 반사율이 낮아질 수 있다. 일 실시예에서, 상기 요철들은 상기 광흡수층(120)의 제2 표면(122) 전체에 형성될 수 있다. 물론, 대기압 플라즈마의 특성에 따라, 무작위의 모양을 갖는 요철 대신, 일정한 패턴을 갖는 요철이 형성될 수도 있다. 상기 표면 처리에 관한 설명은 도 2 및 도 3b를 참조하여 아래에서 더 자세히 설명될 것이다.

일 실시예에서, 상기 광흡수층(120) 상에는 상기 광흡수층을 덮는 보호층(130)이 형성될 수 있다. 상기 보호층(130)은 상기 광흡수층(120)을 물리적 및 화학적으로 보호한다. 또한, 상기 보호층(130) 상기 광흡수층(120)에 포함된 물질의 확산을 방지하여 상기 스위칭 소자(140) 또는 액정층(300)의 액정이 상기 광흡수층(120)에 포함된 물질에 의해 오염되는 것을 방지할 수도 있다.

상기 보호층(130)은 산화 실리콘(SiOx) 또는 질화 실리콘(SiNx)과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 상기 산화 실리콘(SiOx) 층은 약 100℃에서 형성될 수 있고, 상기 질화 실리콘(SiNx) 층은 약 200℃ 이상에서 형성될 수 있다. 만약, 전자 종이, 전자 신문과 같은 플렉서블(flexible)한 기판을 필요로 하는 응용기기에 적용하기 위해서는, 상기 보호층(130)을 이루는 물질로는 상기 산화 실리콘(SiOx)이 상대적으로 더 바람직하다. 그러나, 상기 보호층(130)을 이루는 물질이 여기에 한정되는 것은 아니다. 필요에 따라, 상기 보호층은 상기 산화 실리콘(SiOx)과 인듐 틴 옥사이드(ITO)의 혼합물로 이루어질 수도 있다.

상기 제2 기판(200)은 제2 베이스기판(210) 및 상기 제2 베이스기판(210) 상에 형성된 공통전극(220)을 포함한다. 상기 공통전극(220)은 상기 화소전극과 마찬가지로 투명 도전성 물질로 이루어진 투명 전극이다. 즉, 상기 공통전극(220)은 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide, ITO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide, IZO), 알루미늄 도핑된 징크 옥사이드(Aluminium doped Zinc Oxide, ZAO) 등과 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 상기 공통전극(220)은 공통 전압을 인가받는다. 이와 같이, 상기 화소전극(170) 및 상기 공통전극(220)은 화소 전압 및 공통 전압을 각각 인가받아서, 상기 액정층(300) 사이에 전기장을 생성한다.

상기 액정층(300)은 상기 제1 기판(100) 및 상기 제2 기판(200) 사이에 개재된다. 상기 액정층(300)은 다수의 액정 분자들을 포함한다. 본 실시예에 따른 반사형 액정표시패널에는 콜레스테릭 액정(cholestertic liquid crystal, CLC)이 사용될 수 있다.

상기 콜레스테릭 액정은 상기 제2 기판(200)을 통해 입사되는 광 중 특정한 편광, 예컨대, 원편광을 반사시킨다. 상기 콜레스테릭 액정은 나선형으로 꼬여진 구조를 갖는다. 예를 들어, 네마틱 상(nematic phase)을 갖는 호스트(host)에 카이랄 도펀트(chiral dopant)를 첨가하여 상기 콜레스테릭 상(cholesteric phase)이 유도될 수 있다.

상기 콜레스테릭 액정은 모든 입사광을 반사하는 것은 아니다. 상기 콜레스테릭 액정의 나선 구조에서 나선 피치(helical pitch)에 따라 특정 파장을 갖는 광을 반사시키는 특성을 갖는다. 즉, 상기 나선 피치를 조절하면 반사되는 광의 파장을 결정할 수 있으므로, 상기 콜레스테릭 액정의 나선 피치를 조절하여 표현되는 색상을 조절할 수 있다. 상기 콜레스테릭 액정의 나선 피치는 상기 카이랄 도펀트의 농도에 의해 조절될 수 있다. 예를 들어, 상기 콜레스테릭 액정에 포함되는 카이랄 도펀트의 농도를 적절히 조절하면, 적색광, 녹색광 및 청색광을 반사하는 특성을 갖는 콜레스테릭 액정을 얻을 수 있다. 이와 같이, 상기 콜레스테릭 액정을 이용하면, 별도의 컬러필터 없이도 자체적으로 특정 색상을 표현할 수 있다.

상기 콜레스테릭 액정은 나선형으로 꼬인 방향을 기준으로 좌선형(levorotatory twisted) 콜레스테릭 액정과 우선형(dextrorotatory twisted) 콜레스테릭 액정으로 구분된다. 상기 좌선형 콜레스테릭 액정은 나선 구조의 회전축을 기준으로 반시계방향으로 회전되는 구조를 가지고, 상기 우선형 콜레스테릭 액정은 나선 구조의 회전축을 기준으로 시계방향으로 회전되는 구조를 갖는다. 상기 좌선형 또는 우선형 콜레스테릭 액정은 특정 방향의 원평광만을 반사한다. 예를 들어, 상기 좌선형 콜레스테릭 액정은 좌원편광은 투과시키고 특정 파장대역의 우원편광을 반사한다. 반면에, 상기 우선형 콜레스테릭 액정은 우원편광은 투과시키고 특정 파장대역의 좌원편광을 반사한다.

한편, 상기 액정층(300)에 인가되는 전기장에 의해 상기 콜레스테릭 액정들의 텍스쳐를 형성하는 상태는, 일반적으로, 플래너(planar), 포컬 코닉(focal conic) 및 호메오트로픽(homeotropic) 상태의 세 가지로 구분된다. 플래너 상태는 상기 콜레스테릭 액정의 나선축이 기판, 예컨대, 제1 기판(100)과 실질적으로 수직하게 배열된 상태를 의미하고, 포컬 코닉 상태는 상기 콜레스테릭 액정의 나선축이 상기 제1 기판(100)과 실질적으로 평행하게 배열된 상태를 의미한다.

예를 들어, 플래너 상태의 콜레스테릭 액정에 전압을 인가하면 상기 제1 기판(100)에 수직이었던 나선축이 상기 제1 기판(100)과 평행한 상태로 변화하여, 상기 콜레스테릭 액정들의 텍스쳐는 포컬 코닉 상태가 된다. 상기 포컬 코닉 상태의 콜레스테릭 액정에 더 큰 전압을 인가하면, 상기 나선 구조가 풀어져(untwisted) 상기 액정분자들이 전기장 방향으로 배열되는 호메오트로픽 상태가 된다. 이 경우, 전기장을 서서히 제거하면 포컬 코닉 상태로 되돌아 갈 수 있고, 상기 전기장을 급격히 제거하면 플래너 상태가 될 수 있다.

상기 콜레스테릭 액정의 텍스쳐 상태와 반사율과의 상관 관계를 실험적으로 측정하면, 플래너 상태에서 콜레스테릭 액정의 반사율은 약 30%이고, 포컬 코닉 상태에서 콜레스테릭 액정의 반사율은 약 3% 내지 약 4%이었다. 또한, 호메오트로픽 상태에서 콜레스테릭 액정의 반사율은 약 0.5% 내지 약 0.75%이었다. 위에서 언급한 바와 같이, 명암 대비비를 증가시키기 위해서 반사율을 낮추어야 한다. 따라서, 대비비를 증가시키기 위해서는, 흑색을 표시하는 상태에서 상기 콜레스테릭 액정의 텍스쳐 상태는 호메오트로픽 상태인 것이 바람직하다.

일 실시예에서, 소정의 특성을 갖는 콜레스테릭 액정이 특정 공간을 차지할 수 있도록 하기 위해서, 상기 액정층(300)이 격벽(180)에 의해 공간적으로 분할될 수 있다. 예를 들어, 상기 좌선형 콜레스테릭 액정 및 상기 우선형 콜레스테릭 액정이 교호적으로(alternately) 배치되도록 하기 위해, 상기 액정층(300)은 상기 격벽(180)에 의해 공간적으로 분할될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이러한 구조에 제한되는 것은 아니며, 상기 액정표시패널(500)은 격벽(180)을 포함하지 않을 수도 있다.

도 2는 도 1에 도시된 액정표시패널의 제조 방법을 나타내는 순서도이다. 도 3a 내지 도 3h는 도 1에 도시된 액정표시패널의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도들이다.

도 2 및 도 3a를 참조하면, 상기 영상표시패널(500)의 제1 기판(100)을 제조하기 위해, 먼저, 제1 베이스 기판(110) 상에 광흡수층(120)을 형성한다(단계 S10). 상기 광흡수층(120)은 가시광선 영역의 광을 모두 흡수할 수 있는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 일 실시예에서, 상기 광흡수층(120)을 형성하기 위해 투과형 액정표시장치에서 광차단제로 사용되는 유기 블랙매트릭스를 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 대략 1㎛ 내지 10㎛의 두께로 광흡수성 유기물층을 형성한 후, 약 220 ℃에서 1시간 정도 상기 광흡수성 유기물층을 열처리하여 상기 광차단층(120)을 형성할 수 있다. 그러나, 상기 광흡수층(120)의 두께나 열처리 온도 및 시간이 여기에 한정되는 것은 아니다.

상기 광흡수층(120)에 사용되는 유기물에는 유기물과 잘 혼합되고 광 흡수력이 좋은 색소나 첨가제가 첨가될 수 있다. 예를 들어, 상기 광흡수층(120)은 카본 블랙(carbon black)을 포함하는 유기물로 이루어질 수 있다.

도 2 및 도 3b를 참조하면, 상기 광흡수층(120)의 거칠기(roughness)를 증가시키기 위해 상기 광흡수층(120)을 표면 처리한다(단계 S20). 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 광흡수층(120)의 표면처리에 대기압 플라즈마(atmospheric plasma)가 이용된다.

플라즈마는 분자 또는 원자로부터 전자가 분리되어 양이온, 전자 및 중성기체가 혼재되어 있는 상태를 말한다. 일반적으로, 이온화보다 높은 에너지가 기체 원자에 가해지면 이온화가 진행되어 플라즈마가 형성되는데, 이온과 전자가 결합하여 중성기체로 변화되는 반응과 평형을 이루면 안정된 플라즈마가 만들어진다.

대기압 플라즈마는 고가의 진공장치 없이 플라즈마를 대기압에서 발생시키기 때문에 비용절감의 효과가 크며, 열린 공간에서 공정이 진행되므로 공간의 제약이 적다는 장점이 있다. 대기압 플라즈마의 생성 방식의 종류로는 코로나(corona) 방전 방식, 유전체 장벽 방전(dielectric barrier discharge; DBD) 방식, 대기압 RF 축전결합 방전 방식 등이 있다.

도 3b은 상기 광흡수층(120)의 표면을 처리하는 공정의 일 실시예를 나타낸다. 상기 광흡수층(120)이 형성된 제1 베이스 기판(110)을 대기압 플라즈마(PLM)가 형성된 챔버(10)에 배치하고, 펄스 형태의 교류 전압을 인가한다. 이 경우, 두 방전전극(20, 30) 사이의 간격은 리프트(40)에 의해 조절될 수 있다.

상기 대기압 플라즈마(PLM)는, 예를 들어, 유전체 장벽 방전 방식으로 형성될 수 있다. 유전체 장벽 방전 방식에서는, 유전체층(50)이 두 방전전극(20, 30) 중의 하나 혹은 둘 다에 설치된다. 상기 방전전극(20, 30)에 약 수십 kHz의 주파수를 갖는 펄스 전압이 인가되면, 방전전극(20, 30) 주위에서 이온화가 일어난다. 상기 유전체층(50)은 이온화에 의해 운반된 전하들을 축적하고, 상기 전하들을 전극 전체로 퍼지게 한다.

이러한 이온화에 의해 생성된 이온들이 상기 광흡수층(120)의 표면에 반복적으로 부딪쳐서, 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 광흡수층(120)의 표면에는 무작위의 모양을 갖는 요철이 형성될 수 있다. 광흡수층(120)의 표면에 이러한 무작위의 모양을 갖는 요철들이 형성되면, 즉, 상기 광흡수층(120)의 표면 거칠기가 증가되면, 평평한 표면을 갖는 경우에 비하여 광흡수층(120)의 반사율이 낮아질 수 있다. 물론, 상기 대기압 플라즈마의 특성에 따라, 무작위의 모양을 갖는 요철 대신, 일정한 패턴을 갖는 요철이 형성될 수도 있다.

상기 유전체 장벽 방전 방식은 대략 수 kV 정도의 높은 전압을 사용하기 때문에, 아르곤(Ar)이나 헬륨(He)과 같은 비활성 가스 뿐만 아니라 산소, 질소 또는 공기와 같은 기체를 이용하여 플라즈마를 쉽게 발생시킬 수 있다. 인가되는 전압의 크기 또는 기체의 조건 등을 조절하면, 광흡수층(120)의 거칠기를 조절할 수 있다. 본 실시예에서는 상기 대기압 플라즈마(PLM)의 생성 방식으로 유전체 장벽 방전 방식을 예로 들었으나, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니며, 다른 방식으로 생성된 대기압 플라즈마가 이용될 수도 있다.

만약, 상기 광흡수층(120)의 거칠기를 증가시키기 위해서, 예컨대, 사진식각공정(lithographic process)을 이용하여 광흡수층(120)의 표면에 패턴을 형성하는 경우, 공정 단계의 수가 많고 비용이 높은 문제가 있다. 그러나, 상기 대기압 플라즈마를 이용하여 상기 광흡수층(120)의 표면을 처리하는 경우, 비용이 저렴하고 공정이 간단한 장점이 있다.

본 발명의 다른 일 실세예에서는, 대기압 플라즈마 대신에 이온 빔을 상기 광흡수층(120)에 조사하여 광흡수층(120)의 거칠기를 증가시킬 수도 있다. 예를 들어, 집속 이온 빔 장치(focuced ion beam system)와 같은 이온 빔 방사 장치로부터 생성된 이온 빔을 상기 광흡수층(120)에 조사하여 광흡수층(120)의 거칠기를 증가시킬 수 있다. 이온 빔이 사용되는 경우에는 대기압 플라즈마를 사용하는 경우에 비해, 상기 광흡수층(120)의 표면에 형성되는 요철의 모양이 일정한 패턴을 가질 수 있다.

도 2 및 도 3c를 참조하면, 상기 광흡수층(120) 상에 상기 광흡수층(120)을 덮는 보호층(130)을 형성한다(단계 S30). 예를 들어, 상기 광흡수층(120) 위에 산화 실리콘(SiOx) 또는 질화 실리콘(SiNx)과 같은 무기 절연물을 증착하여 대략 0.02 ㎛ 내지 0.3 ㎛ 두께의 보호층(130)을 형성할 수 있다. 다만, 보호층(130)의 두께는 여기에 한정되는 것은 아니다.

상기 보호층(130)은 산화 실리콘(SiOx) 또는 질화 실리콘(SiNx)과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 상기 산화 실리콘(SiOx) 층은 약 100℃에서 형성될 수 있고, 상기 질화 실리콘(SiNx) 층은 약 200℃ 이상에서 형성될 수 있다. 만약, 전 자 종이, 전자 신문과 같은 플렉서블(flexible)한 기판을 필요로 하는 응용기기에 적용하기 위해서는, 150℃ 이하에서 형성 가능한 산화 실리콘(SiOx)으로 상기 보호층(130)을 형성하는 것이 상대적으로 더 바람직하다.

도 2 및 도 3d를 참조하면, 상기 보호층(130) 상에 스위칭 소자(140)를 형성한다. 상기 스위칭 소자(140)는 액티브 매트릭스 방식으로 구동되는 액정표시장치에서 화소를 제어할 수 있다. 상기 스위칭 소자(140)의 제조공정은 주지의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

본 실시예와 다르게, 본 발명에 따른 액정표시패널의 제조방법에서 상기 스위칭 소자(140)의 형성 공정이 생략될 수 있고, 이에 따라 본 발명에 따른 액정표시패널은 패시브 타입으로 제조될 수도 있다.

도 2 및 도 3e를 참조하면, 상기 보호층(130) 및 스위칭 소자(140) 상에 층간 절연막(150)을 형성한다. 상기 층간 절연막(150)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)과 같은 무기 절연막일 수도 있고, 유기물로 이루어진 유기 절연막일 수도 있다. 상기 층간 절연막(150)에는 상기 스위칭 소자(140)의 전극 중 일부를 노출시키는 콘택홀이 형성될 수 있다.

상기 층간 절연막(150) 상에 화소전극(170)을 형성한다 (단계 S40). 상기 화소전극(170)은 투명한 도전성 물질로 이루어진 투명 전극이다. 투명 도전성 물질의 예로는, 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide, ITO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide, IZO), 알루미늄 도핑된 징크 옥사이드(Aluminium doped Zinc Oxide, ZAO) 등을 들 수 있다. 예를 들어, 상기 투명한 도전 물질을 상기 층간 절연 막(150) 상에 대략 0.02 ㎛ 내지 0.5 ㎛ 두께로 증착한 후, 사진식각 공정을 통해 소정의 패턴 형태로 상기 화소전극(170)을 형성한다. 물론, 상기 화소전극(170)의 두께는 일 실시예에 불과하고, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.

상기 화소전극(170)은 상기 층간 절연막(150)에 형성된 콘택홀을 통해 상기 스위칭 소자(140)와 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 상기 화소전극(170)은 상기 스위칭 소자(140)가 턴-온될 때, 상기 스위칭 소자(140)의 드레인 전극을 통해 인가되는 화소 전압을 제공받는다.

도 3e에 도시되어 있지는 않지만, 본 발명에 따른 액정표시패널의 제조방법은 상기 화소전극(170) 상에 배향막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 배향막은 액정층의 액정 분자들을 프리틸트(pretilt)시킨다. 그러나, 본 발명에 상기 배향막이 필수적이지는 않으며, 배향막 형성 공정은 생략될 수 있다.

도 3f 및 3g를 참조하면, 상기 화소전극(170)들 사이에 격벽(180)을 형성한다. 상기 격벽(180)은 특정한 성질을 갖는 콜레스테릭 액정이 특정 공간을 차지할 수 있도록 하기 위해 화소 사이를 공간적으로 분리시킨다. 예를 들어, 격벽(180)을 이용하여 좌선형 콜레스테릭 액정 및 우선형 콜레스테릭 액정이 교호적으로 배치되도록 할 수 있다. 또는, 상기 격벽(180)을 이용하여, 특정 화소에는 특정 파장 대역의 광을 반사하는 콜레스테릭 액정분들만 분리 배치할 수도 있다.

일 실시예에서, 상기 격벽(180)을 형성하기 위해, 도 3f에 도시된 것과 같이 상기 화소전극(170)을 덮는 포토레지스트(185)를 약 3 ㎛ 내지 10 ㎛의 두께로 상기 제1 베이스 기판 상에 증착한다. 이후, 상기 포토레지스트층(185)의 상부에 마 스크(400)를 정렬시키고 사진 식각 공정을 수행한다. 예를 들어, 상기 마스크(400)는 광(450)을 투과시키는 투과부(410)와 광을 차단하는 차단부(430)를 갖는다. 상기 포토레지스트(185)가 네거티브 타입인 경우, 상기 차광부(430)에 의해 광이 차단된 부분은 식각공정에 의해 제거되고, 상기 투광부(410)를 통해 노광된 포토레지스트(185)의 일부분은 잔류하여 상기 격벽(180)이 된다. 그러나, 상기 격벽(180) 형성 공정이 본 실시예에 한정되는 것은 아니다.

상기 격벽(180)이 형성되는 순서도 여기에 한정되는 것이 아니다. 상기 광흡수층(120)의 상부에 상기 화소전극(170)들을 형성하는 공정과 상기 화소전극(170)들 사이에 상기 격벽(180)을 형성하는 공정은 그 순서가 서로 바뀔 수 있다. 예를 들어, 상기 보호층(130) 위에 상기 격벽(180)이 먼저 형성한 후, 상기 격벽(180) 및 상기 보호층(130)을 덮는 화소전극(170)을 형성할 수도 있다.

또한, 본 실시예에서는 도 3g에 도시된 바와 같이 상기 격벽(180)이 상기 제1 기판(100)에 형성되는 것을 예로 들었으나, 상기 격벽(180)은 대향 기판인 제2 기판(200)에 형성될 수도 있다.

도 2 및 도 3h를 참조하면, 상기 제1 기판(100)과는 별도로, 제2 베이스 기판(210) 상에 공통전극(220)을 형성하여 제2 기판(200)을 형성한다.

상기 공통전극(220)은 상기 화소전극(170)과 마찬가지로 투명 도전성 물질로 이루어진 투명 전극이다. 즉, 상기 공통전극(220)은 인듐 틴 옥사이드(ITO), 인듐 징크 옥사이드(IZO), 알루미늄 도핑된 징크 옥사이드(ZAO) 등과 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 상기 공통전극(220)은 공통 전압을 인가받는다.

한편, 화소전극(170)이 형성된 제1 기판(100)과 공통전극(220)이 형성된 제2 기판 사이에 액정층(300)을 개재한다. 예를 들어, 상기 화소전극(170)이 형성된 제1 기판(100) 상에 잉크젯 방식으로 상기 액정층(300)을 도포할 수 있다. 이와 달리, 모세관 현상을 이용하여 액정을 주입하는 방식이 이용될 수도 있다.

상기 액정층(300)은 다수의 액정 분자들을 포함한다. 본 실시예에 따른 반사형 액정표시패널에는 콜레스테릭 액정이 사용될 수 있다. 상기 콜레스테릭 액정은 상기 제2 기판(200)을 통해 입사되는 광 중 특정한 편광, 예컨대, 원편광을 반사시킨다. 상기 콜레스테릭 액정의 나선 구조에서 나선 피치(helical pitch)에 따라 특정 파장을 갖는 광을 반사시키는 특성을 갖는다. 즉, 상기 콜레스테릭 액정의 나선 피치를 조절하여 표현되는 색상을 조절할 수 있다. 상기 콜레스테릭 액정의 나선 피치는 상기 액정층(300)에 첨가되는 카이랄 도펀트의 농도에 의해 조절될 수 있다. 이와 같이, 상기 콜레스테릭 액정을 이용하면, 별도의 컬러필터 없이도 자체적으로 특정 색상을 표현할 수 있다.

한편, 상기 액정층(300)에 인가되는 전기장에 의해 상기 콜레스테릭 액정들의 텍스쳐를 형성하는 상태는, 일반적으로, 플래너(planar), 포컬 코닉(focal conic) 및 호메오트로픽(homeotropic) 상태의 세 가지로 구분된다. 위에서 언급한 바와 같이, 상기 콜레스테릭 액정의 텍스쳐 상태와 반사율과의 상관 관계를 실험적으로 측정하면, 호메오트로픽 상태의 콜레스테릭 액정의 반사율이 가장 낮다. 따라서, 명암 대비비를 증가시키기 위해서는, 흑색을 표시하는 상태에서 상기 콜레스테릭 액정의 텍스쳐 상태는 호메오트로픽 상태인 것이 바람직하다.

상기 액정층(300)이 대재된 상태에서 상기 제1 기판(100)과 제2 기판(200)을 결합시킨다(단계 S50). 이와 달리, 상기 제1 기판(100)과 제2 기판(200)을 결합한 후 액정층(300)을 상기 결합된 기판들(100, 200) 사이에 주입할 수도 있다.

도 4는 표면처리 전과 본 발명에 따라 대기압 플라즈마를 이용한 표면 처리 후의 광흡수층의 광택도를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 5는 표면처리 전과 본 발명에 따라 대기압 플라즈마를 이용한 표면 처리 후의 광흡수층의 반사율을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.

위에서 언급한 바와 같이, 명암 대비비(contrast ratio)는 가장 어두운 휘도에 대한 가장 밝은 휘도의 비를 의미하는데, 상기 대비비를 증가시키기 위해서는 백색의 휘도를 최대한 증가시키거나, 흑색의 휘도를 가능한 감소시켜야 한다. 그런데, 반사형 액정 표시장치의 경우, 표시 장치내에서 발생되는 광을 사용하지 않고, 외부의 자연광이나 인조광을 사용하기 때문에, 백색의 휘도를 증가시키는 데에는 한계가 있다. 따라서, 대비비를 증가시키기 위해서는 상기 외부 광을 반사하는 비율이 작은 것이 바람직하다. 즉, 상기 광흡수층(120)은 낮은 반사율 및 광택도를 갖는 것이 바람직하다.

도 4의 가로축은 관찰자가 바라보는 관찰 각도 또는 시야각을 의미한다. 또한, 도 4의 세로축은 상기 광흡수층(120)의 표면을 처리하기 전, 1차 처리 후, 2차 처리 후, 3차 처리 후의 샘플 기판의 광택도를 측정한 값을 의미한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 표면 처리, 예컨대, 대기압 플라즈마를 이용한 표면 처리에 의해 상기 광택도가 현저하게 줄어드는 것을 확인할 수 있다. 특히, 광택도 를 측정하는 국제 규격인 관찰 각도 60도에서도 광택도가 현저하게 줄어들기 때문에, 측면 시야에서도 대비비가 높은 액정표시패널을 제조할 수 있다.

도 5의 가로축은 관찰자가 바라보는 관찰 각도 또는 시야각을 의미한다. 도 5의 세로축에 표시된 반사율은 반사형 액정표시패널에 실질적으로 수직하게 직접 조명(direct illumination)을 한 상태에서 측정된 반사율(이하, DI 반사율)이다. 도 5에 도시된 그래프는 광흡수층(120)의 표면을 처리하기 전, 1차 처리 후, 2차 처리 후, 3차 처리 후의 샘플 기판에 직접 조명을 한 상태에서, 상기 액정표시패널을 바라보는 각도가, 예컨대, 약 20도 내지 약 40도인 경우에 반사율을 측정한 결과를 나타낸다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광흡수층(120)의 표면 처리를 한 경우, 관찰 각도 약 30도에서의 최대 반사율이 전자 종이에 사용되는 전자 잉크의 일반적인 DI 반사율인 150보다 더 작은 것을 확인할 수 있었다.

이와 같이, 본 발명에 따른 대기압 플라즈마를 이용하여 광흡수층(120)의 표면을 처리 공정을 포함하는 액정표시패널의 제조 방법에 의하면, 반사형 액정표시패널의 광흡추층의 광택도와 반사율을 낮출 수 있다. 따라서, 대비비가 큰 반사형 액정표시패널의 제조가 가능하다.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 반사형 액정표시패널의 대비비를 높일 수 있고, 대비비가 큰 액정표시패널 및 이에 사용되는 표시기판의 제조에 본 발명을 적용할 수 있다. 특히, 백라이트 어셈블리를 사용하지 않는 전자 종이, 전자 책, 전자 신문 등에 적용할 경우 표시 품질을 높일 수 있다.

이상 실시예들을 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.

도 2는 도 1에 도시된 액정표시패널의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.

3a 내지 도 3h는 도 1에 도시된 액정표시패널의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도들이다.

도 4는 표면처리 전과 본 발명에 따라 대기압 플라즈마를 이용한 표면 처리 후의 광흡수층의 광택도를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.

도 5는 표면처리 전과 본 발명에 따라 대기압 플라즈마를 이용한 표면 처리 후의 광흡수층의 반사율을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 제1 기판 110: 제1 베이스기판

120: 광흡수층 130: 보호층

140: 스위칭 소자 150: 층간 절연막

170: 화소전극 180: 격벽

200: 제2 기판 210: 공통전극

300: 액정층

Claims

제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판과 마주보는 제1 표면 및 상기 제1 표면의 반대측에 위치하고 상기 제1 표면보다 큰 거칠기(roughness)를 갖는 제2 표면을 갖는 광흡수층, 및 상기 광흡수층 상에 형성되는 화소전극을 포함하는 제1 기판;

상기 화소전극과 대향하는 공통전극을 포함하는 제2 기판; 및

상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재되는 액정층을 포함하는 반사형 액정표시패널.
제1항에 있어서, 상기 광흡수층의 제2 표면의 거칠기는 대기압 플라즈마 또는 이온 빔을 이용한 표면처리에 의해 증가된 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시패널.
제1항에 있어서, 상기 광흡수층의 제2 표면은 무작위의(random) 모양을 갖는 요철들을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시패널.
제3항에 있어서, 상기 요철들은 상기 광흡수층의 제2 표면 전체에 형성되는 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시패널.
제1항에 있어서, 상기 광흡수층은 카본 블랙(carbon black)을 포함하는 유기층인 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시패널.
제1항에 있어서, 상기 광흡수층 상에 형성되고, 상기 광흡수층을 덮는 보호층을 더 포함하는 반사형 액정표시패널.
제6항에 있어서, 상기 광흡수층을 덮는 상기 보호층은 산화 실리콘 막을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시패널.
제1항에 있어서, 상기 액정층은 콜레스테릭 액정을 포함하고, 흑색을 표시하는 상태에서 상기 콜레스테릭 액정의 텍스쳐 상태는 호메오트로픽(homeotropic) 상태인 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시패널.
제1항에 있어서, 상기 화소전극들 사이에 형성되는 격벽을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시패널.
베이스 기판 상에 광흡수층을 형성하는 단계;

상기 광흡수층의 거칠기(roughness)를 증가시키기 위해 상기 광흡수층의 표면을 처리하는 단계;

상기 광흡수층 상에 스위칭 소자를 형성하는 단계; 및

상기 스위칭 소자와 전기적으로 연결되는 투명 전극을 형성하는 단계를 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 광흡수층을 형성하는 단계는, 상기 베이스 기판 상에 광흡수성 유기층을 형성하는 단계 및 상기 유기물층을 열처리하여 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.
제11항에 있어서, 상기 광흡수성 유기층은 카본 블랙을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 광흡수층의 표면을 처리하는 단계는, 대기압 플라즈마(atmospheric plasma)를 이용하여 상기 광흡수층의 거칠기를 증가시키는 표면처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 광흡수층의 표면을 처리하는 단계는, 상기 광흡수층에 이온 빔을 조사하여 상기 광흡수층의 거칠기를 증가시키는 표면처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 광흡수층의 표면을 처리한 후 상기 광흡수층을 덮는 보호층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방 법.
제15항에 있어서, 상기 광흡수층을 덮는 상기 보호층은 150℃ 이하에서 형성되는 산화 실리콘 막을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.
제1 기판 상에 광흡수층을 형성하는 단계;

상기 광흡수층의 거칠기(roughness)를 증가시키기 위해 상기 광흡수층의 표면을 처리하는 단계;

상기 제1 기판 상의 화소 영역마다 화소전극들을 형성하는 단계;

상기 화소전극과 대향하는 공통전극을 포함하는 제2 기판을 형성하는 단계; 및

상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 액정층을 개재하는 단계를 포함하는 반사형 액정표시패널의 제조 방법.
제17항에 있어서, 상기 제1 기판 상의 화소 영역마다 상기 화소전극과 전기적으로 연결되는 스위칭 소자들을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시패널의 제조 방법.
제17항에 있어서, 상기 광흡수층은 카본 블랙을 포함하는 유기층인 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시패널의 제조 방법.
제17항에 있어서, 상기 광흡수층의 표면을 처리하는 단계는, 대기압 플라즈마를 이용하여 상기 광흡수층의 거칠기를 증가시키는 표면처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시패널의 제조 방법.
제17항에 있어서, 상기 광흡수층의 표면을 처리하는 단계는, 상기 광흡수층에 이온 빔을 조사하여 상기 광흡수층의 거칠기를 증가시키는 표면처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시패널의 제조 방법.
제17항에 있어서, 상기 광흡수층의 표면을 처리한 후 상기 광흡수층을 덮는 보호층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시패널의 제조 방법.
제22항에 있어서, 상기 광흡수층을 덮는 상기 보호층은 150℃ 이하에서 형성되는 산화 실리콘 막을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시패널의 제조 방법.
제17항에 있어서, 상기 액정층은 콜레스테릭(cholesteric) 액정을 포함하고, 상기 화소전극들 사이에 격벽을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시패널의 제조 방법.
제24항에 있어서, 상기 격벽을 형성하는 단계는

상기 화소전극들을 덮는 포토레지스트층을 형성하는 단계; 및

상기 포토레지스트층을 노광하고 현상하여, 상기 격벽에 대응하는 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시패널의 제조 방법.