KR20110061170A

KR20110061170A - 액정표시장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20110061170A
Application number: KR1020090117729A
Authority: KR
Inventors: 안병건
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2009-12-01
Filing date: 2009-12-01
Publication date: 2011-06-09

Abstract

본 발명은, 서로 대향하는 제1 기판 및 제2 기판; 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 형성되는 액정층; 상기 제1 기판의 일면에 소정 패턴으로 형성되는 차광층; 및 상기 차광층 사이의 영역에 각각 형성되는 제1 색상부, 제2 색상부 및 제3 색상부를 포함하여 이루어지고, 상기 제1 색상부는 제1 보상층 및 제1 컬러필터층으로 이루어지고, 상기 제2 색상부는 제2 보상층 및 제2 컬러필터층으로 이루어지고, 상기 제3 색상부는 제3 보상층 및 제3 컬러필터층으로 이루어지며, 상기 제1 보상층의 두께는 상기 제2 보상층의 두께보다 두껍게 형성되고, 상기 제2 보상층의 두께는 상기 제3 보상층의 두께보다 두껍게 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치에 관한 것으로서,

본 발명에 따르면 제1 컬러필터층, 제2 컬러필터층, 및 제3 컬러필터층에 각각 대응하는 제1 보상층, 제2 보상층 및 제3 보상층 사이에 두께 차이를 둠으로써, 파장이 상이한 광들 사이의 위상지연값의 차를 최소화할 수 있고, 그에 따라 시야각 방향에서 표시되는 색상의 특성 저하가 방지되는 효과가 있다.

보상층, 색상

Description

액정표시장치 및 그 제조방법{Liquid Crystal Display Device and Method of manufacturing the same}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 시야각 방향에따라 광이 누설되는 것을 방지하기 위한 보상층이 구비된 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

액정표시장치는 동작 전압이 낮아 소비 전력이 적고 휴대용으로 쓰일 수 있는 등의 이점으로 노트북 컴퓨터, 모니터, 우주선, 항공기 등에 이르기까지 응용분야가 넓고 다양하다.

액정표시장치는 하부기판, 상부기판, 및 상기 양 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성되며, 전계 인가 유무에 따라 액정층의 배열이 조절되고 그에 따라 광의 투과도가 조절되어 화상이 표시되는 장치이다.

이와 같은 액정표시장치는 소정 방향에서 광이 누설되어 시야각 특성이 떨어지는 단점이 있고, 그를 해결하기 위한 방안으로 보상층을 적용하는 방법이 제안되었다.

이하, 도면을 참조로 종래 보상층을 적용한 액정표시장치에 대해서 설명하기 로 한다.

도 1은 종래의 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.

도 1에서 알 수 있듯이, 종래의 액정표시장치는 하부기판(10), 상부기판(20), 및 상기 하부기판(10)과 상부기판(20) 사이에 형성된 액정층(30)을 포함하여 이루어진다.

상기 하부기판(10)의 일면 상에는, 보다 구체적으로는 상기 액정층(30)과 마주하는 상기 하부기판(10)의 일면 상에는, 도시하지는 않았지만 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터가 형성되어 있고, 상기 박막 트랜지스터와 연결되는 화소전극이 형성되어 있고, 그리고, 상기 화소전극과 함께 평행한 전계를 형성하기 위해서 상기 화소전극과 평행하게 배열된 공통전극이 형성되어 있다.

상기 상부기판(20)의 일면 상에는, 보다 구체적으로는 상기 액정층(30)과 마주하는 상기 상부기판(20)의 일면 상에는, 빛샘을 방지하기 위한 차광층(22)이 형성되어 있고, 상기 차광층(22) 사이의 영역에는 색상 구현을 위한 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 컬러필터층(24)이 형성되어 있다.

상기 하부기판(10)의 타면 상에는 소정의 광투과축을 구비한 하부 편광판(12)이 형성되어 있고, 상기 상부기판(20)의 타면 상부에는 소정의 광투과축을 구비한 상부 편광판(26)이 형성되어 있다. 상기 하부 편광판(12)과 상기 상부 편광판(26)은 광투과축이 서로 직교하도록 형성되어 있어, 상기 액정층(30)의 배열상태에 따라 광의 투과도가 조절되어 화상이 블랙 또는 화이트가 되도록 한다.

여기서, 상기 액정층(30)은 굴절율 이방성을 가짐과 더불어 시야각 방향에 따라 그 분포상태가 다르므로 상기 액정층(30)을 투과하는 광은 시야각 방향마다 위상지연값이 다르게 된다. 시야각 방향에 따라 위상지연값이 다르게 되면 시야각 방향에서 광이 누설되는 문제가 발생하게 된다. 따라서, 이와 같은 문제를 방지하기 위해서 보상층이 적용되는데, 구체적으로는 상기 상부기판(20)에 제1 보상층(40) 및 제2 보상층(45)이 형성된다.

상기 제1 보상층(40)은 상기 컬러필터층(24) 상에 형성되고, 주로 중합성 액정(polymerizable liquid crystal)으로 이루어진다. 상기 제2 보상층(45)은 상기 상부기판(20)과 상부 편광판(26) 사이에 형성되고, 주로 연신된 고분자 필름으로 이루어진다.

그러나, 이와 같은 종래의 액정표시장치는 상기 제1 보상층(40) 및 제2 보상층(45)을 적용함을 인해서 시야각 방향에서 광이 누설되는 문제는 방지할 수 있지만, 화상이 디스플레이될 때 색상 특성이 저하되는 추가적인 문제가 발생하였다. 이에 대해서 상세히 설명하면 하기와 같다.

일반적으로, 광은 매질을 투과할 때 각 파장 대별로 상이하게 굴절되는 분산 특성이 있는데, 이는 광이 매질을 투과할 때 각 파장 대별로 상이한 위상지연값을 갖게 됨을 의미한다. 따라서, 파장 범위가 상이한 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 각각의 광은 매질을 투과하면서 서로 상이한 위상지연값을 갖게 되는데, 특히, 광이 상기 중합성 액정으로 이루어진 제1 보상층(40)을 투과할 때 파장대 별로 위상지연값의 차가 심하게 발생하게 되고, 그로 인해서 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 각각의 광이 분산되는 정도가 심하게 된다.

도 2는 종래 액정표시장치에서 적색(R),녹색(G) 및 청색(B) 각각의 광이 제1 보상층(+C-plate) 및 제2 보상층(A-plate)을 투과하면서 위상이 변경되는 모습을 도시한 포앙카레 구(Poincare sphere)이다.

도 2에서 알 수 있듯이, 적색(R),녹색(G) 및 청색(B) 각각의 광은 제1 보상층(+C-plate) 및 제2 보상층(A-plate)을 거치면서 서로 상이한 위상지연값을 갖게 되고, 더욱이 그 위상지연값의 차가 심하여 각각의 광들의 분산 정도가 심하게 됨을 알 수 있다.

위상지연값은 광의 파장에 반비례하는 특성이 있는데, 광의 파장의 크기가 적색(R)> 녹색(G) > 청색(B) 순이기 때문에, 위상지연값은 청색(B) >녹색(G) >적색(R) 순이 된다. 즉, 도 2에서 알 수 있듯이, 청색(B)의 광의 위상지연이 가장 크고, 적색(R)의 광의 위상지연이 가장 작게 된다.

이와 같이, 적색(R),녹색(G) 및 청색(B) 각각의 광이 제1 보상층(+C-plate) 및 제2 보상층(A-plate)을 거치면서 서로 위상지연값의 차가 크게 발생하게 되면, 액정표시장치가 블랙 상태일 때, 광이 상기 상부 편광판(26)을 통과하면서 원하는 색상이 올바르게 표시되지 못하는 문제가 있다.

즉, 상기 상부 편광판(26)의 광축은 일반적으로 투과도가 가장 큰 녹색(G)의 광의 광축과 수직이 되도록 설계되는데, 이 경우 녹색의 광과 위상지연값이 상이한 청색(B) 및 적색(R)의 광의 광축은 상기 상부 편광판(26)의 광축과 정확히 수직이 되지 못하고 그로 인해서 액정표시장치의 색상 특성이 저하되는 문제가 발생하게 된다. 물론, 상기 상부 편광판(26)의 광축이 녹색(G) 이외에 적색(R)의 광의 광축 과 수직이 되도록 설계될 경우에는, 녹색(G) 및 청색(B) 광이 제대로 표시되지 못하게 될 것이다.

본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 보상층을 거치는 적색(R),녹색(G) 및 청색(B) 각각의 광의 위상지연값의 차를 최소화함으로써 시야각 방향에 따라 표시되는 색상 특성이 저하되지 않는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 서로 대향하는 제1 기판 및 제2 기판; 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 형성되는 액정층; 상기 제1 기판의 일면에 소정 패턴으로 형성되는 차광층; 및 상기 차광층 사이의 영역에 각각 형성되는 제1 색상부, 제2 색상부 및 제3 색상부를 포함하여 이루어지고, 상기 제1 색상부는 제1 보상층 및 제1 컬러필터층으로 이루어지고, 상기 제2 색상부는 제2 보상층 및 제2 컬러필터층으로 이루어지고, 상기 제3 색상부는 제3 보상층 및 제3 컬러필터층으로 이루어지며, 상기 제1 보상층의 두께는 상기 제2 보상층의 두께보다 두껍게 형성되고, 상기 제2 보상층의 두께는 상기 제3 보상층의 두께보다 두껍게 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다.

상기 제1 컬러필터층은 적색(R) 필터층이고, 상기 제2 컬러필터층은 녹색(G) 필터층이고, 상기 제3 컬러필터층은 청색(B) 필터층일 수 있다.

상기 제1 컬러필터층, 제2 컬러필터층 및 제3 컬러필터층은 모두 동일한 두께로 형성될 수 있다.

상기 제1 컬러필터층, 제2 컬러필터층 및 제3 컬러필터층 중 적어도 하나의 컬러필터층은 나머지 컬러필터층과 상이한 두께로 형성될 수 있다.

상기 제1 보상층과 상기 제2 보상층 사이의 위상지연값의 차는 30nm이하이고, 상기 제2 보상층과 상기 제3 보상층 사이의 위상지연값의 차는 30nm이하일 수 있다.

본 발명은 또한, 제1 기판 및 제2 기판을 준비하는 공정; 및 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 액정층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지고, 상기 제1 기판을 준비하는 공정은, 상기 제1 기판의 일면에 소정 패턴으로 차광층을 형성하는 공정; 및 상기 차광층 사이의 영역에 각각, 제1 보상층 및 제1 컬러필터층으로 이루어진 제1 색상부, 제2 보상층 및 제2 컬러필터층으로 이루어진 제2 색상부, 및 제3 보상층 및 제3 컬러필터층으로 이루어진 제3 색상부를 형성하는 공정을 포함하여 이루어지고, 이때, 상기 제1 보상층의 두께는 상기 제2 보상층의 두께보다 두껍게 형성하고, 상기 제2 보상층의 두께는 상기 제3 보상층의 두께보다 두껍게 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법을 제공한다.

이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명은 제1 컬러필터층, 제2 컬러필터층, 및 제3 컬러필터층에 각각 대응하는 제1 보상층, 제2 보상층 및 제3 보상층 사이에 두께 차이를 둠으로써, 파장이 상이한 광들 사이의 위상지연값의 차를 최소화할 수 있고, 그에 따라 시야각 방향에서 표시되는 색상의 특성 저하가 방지되는 효과가 있다.

이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 설명하기로 한다.

액정표시장치

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.

도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 제1 기판(100), 제2 기판(200), 및 상기 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 사이에 형성된 액정층(300)을 포함하여 이루어진다.

상기 제1 기판(100)의 일면 상에는, 보다 구체적으로는 상기 액정층(300)과 마주하는 상기 제1 기판(100)의 일면 상에는 차광층(120)이 형성되어 있다. 상기 차광층(120)은 화소 영역 이외의 영역으로 광이 누설되는 것을 차단하는 역할을 하는 것으로서, 매트릭스 구조로 형성된다.

상기 차광층(120) 사이의 영역에는 제1 색상부(130), 제2 색상부(140), 및 제3 색상부(150)가 형성되어 있다. 상기 제1 색상부(130), 제2 색상부(140), 및 제3 색상부(150)는 상기 차광층(120)을 사이에 두고 서로 이격되도록 형성되어 있다.

상기 제1 색상부(130)는 제1 보상층(132) 및 제1 컬러필터층(134)으로 이루어져 있고, 상기 제2 색상부(140)는 제2 보상층(142) 및 제2 컬러필터층(144)으로 이루어져 있고, 상기 제3 색상부(150)는 제3 보상층(152) 및 제3 컬러필터층(154)으로 이루어져 있다.

도면에는 상기 제1 보상층(132)이 상기 제1 기판(100)과 상기 제1 컬러필터층(134) 사이에 형성되어 있고, 상기 제2 보상층(142)이 상기 제1 기판(100)과 상 기 제2 컬러필터층(144) 사이에 형성되어 있고, 상기 제3 보상층(152)이 상기 제1 기판(100)과 상기 제3 컬러필터층(154) 사이에 형성되어 있는 모습을 도시하였지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 상기 제1 컬러필터층(134)이 상기 제1 기판(100)과 상기 제1 보상층(132) 사이에 형성되어 있고, 상기 제2 컬러필터층(144)이 상기 제1 기판(100)과 상기 제2 보상층(142) 사이에 형성되어 있고, 상기 제3 컬러필터층(154)이 상기 제1 기판(100)과 상기 제3 보상층(152) 사이에 형성될 수도 있다.

상기 제1 보상층(132), 제2 보상층(142), 제3 보상층(152)은 중합성 액정(polymerizable liquid crystal)으로 구성된 +C-플레이트로 이루어질 수 있다. 상기 +C-플레이트는 x축 방향의 굴절율(nx), y축 방향의 굴절율(ny), 및 z축 방향의 굴절율(nz) 사이에 nx=ny<nz를 만족한다.

여기서, 상기 제1 보상층(132)의 두께(d1)는 상기 제2 보상층(142)의 두께(d2)보다 두껍게 형성되고, 상기 제2 보상층(142)의 두께(d2)는 상기 제3 보상층(152)의 두께(d3) 보다 두껍게 형성된다. 즉, d1 > d2 > d3 순으로 형성된다.

이와 같이, 상기 제1 보상층(132), 제2 보상층(142) 및 제3 보상층(152) 사이에 두께 차이를 둠으로써, 파장이 상이한 광들 사이의 위상지연값의 차를 최소화할 수 있어, 표시되는 색상의 특성 저하가 방지되게 된다.

보다 구체적으로 설명하면, 광의 위상지연값은 광이 투과하는 매질의 두께에 비례하는 특성을 가진다. 따라서, 전술한 바와 같이 적색(R)의 광, 녹색(G)의 광, 및 청색(B)의 광은 비록 동일한 매질을 투과한다 하더라도 서로 파장이 상이하기 때문에 상이한 위상지연값을 갖게 되는데, 상기 투과하는 매질의 두께를 서로 상이하게 설정하게 되면 각각의 광의 위상지연값이 변동하게 됨을 알 수 있고, 따라서, 매질의 두께 차이를 적절히 조절할 경우 비록 파장이 상이한 적색(R)의 광, 녹색(G)의 광, 및 청색(B)의 광이라 할지라도 위상지연값의 차를 최소화할 수 있게 된다.

일반적으로 장파장인 적색(R) 광의 위상지연값이 가장 작고, 단파장인 청색(B) 광의 위상지연값이 가장 크고, 중간 파장인 녹색(G) 광의 위상지연값이 중간인 점을 고려할 때, 적색(R) 광의 위상지연값을 상대적으로 크게 하고, 녹색(G) 광의 위상지연값을 상대적으로 작게 하는 것이 요구될 것이고, 따라서, 적색(R) 광이 투과하는 매질의 두께를 가장 두껍게 형성하고, 청색(B) 광이 투과하는 매질의 두께를 가장 작게 형성할 경우, 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 광들 사이의 위상지연값의 차를 최소화할 수 있게 된다.

이와 같은 이유로 인해서, 가장 두꺼운 제1 보상층(132)에 대응하는 제1 컬러필터층(134)으로 적색(R) 필터층을 사용하고, 가장 얇은 제3 보상층(152)에 대응하는 제3 컬러필터층(154)으로 청색(B) 필터층을 사용하고, 중간 두께의 제2 보상층(142)에 대응하는 제2 컬러필터층(144)으로 녹색(G) 필터층을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 제1 보상층(132)과 상기 제2 보상층(142) 사이의 두께 차는 적색(R)의 광과 녹색(G)의 광 사이의 위상지연값의 차를 고려하여 설정해야 하는데, 그 위상지연값의 차가 30nm이하 범위가 되도록 그 두께 차를 설정하는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 상기 제2 보상층(142)과 상기 제3 보상층(152) 사이의 두께 차는 녹색(G)의 광과 청색(B)의 광 사이의 위상지연차를 고려하여 설정해야 하고, 그 위상지연값의 차가 30nm이하 범위가 되도록 그 두께 차를 설정하는 것이 바람직하다.

상기 위상지연값은 {(nx+ny)/2-nz}×d로 정의된다. 상기 nx는 x축 방향의 굴절율이고, ny는 y축 방향의 굴절율이고, nz는 z축 방향의 굴절율이고, d는 두께이다.

한편, 도시하지는 않았지만, 예를 들어 노란색과 같은 제4 색상의 컬러필터층을 형성하게 될 경우에는, 노란색의 파장 범위를 고려하여 적절한 두께의 보상층을 형성하면 될 것이다.

이와 같이, 제1 보상층(132), 제2 보상층(142), 및 제3 보상층(152) 사이의 두께 차를 이용하여 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 광들 사이의 위상지연값의 차를 최소화하기 때문에, 제1 컬러필터층(134)으로 사용되는 적색(R) 필터층, 제2 컬러필터층(144)으로 사용되는 녹색(G) 필터층, 및 제3 컬러필터층(154)으로 사용되는 청색(B) 필터층은 동일한 두께로 형성할 수 있다.

다만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 제1 컬러필터층(134)으로 사용되는 적색(R) 필터층, 제2 컬러필터층(144)으로 사용되는 녹색(G) 필터층, 및 제3 컬러필터층(154)으로 사용되는 청색(B) 필터층의 두께를 상이하게 할 수 있다. 예를 들어, 적색(R) 필터층의 색상농도를 작게 하면서 적색(R) 필터층의 두께를 다른 색상의 필터층의 두께보다 두껍게 형성할 수 있다. 결국, 상기 제1 컬러필터층(134), 제2 컬러필터층(144) 및 제3 컬러필터층(154) 중 적어도 하나의 컬러필터층은 나머 지 컬러필터층과 상이한 두께로 형성할 수 있다.

또한, 상기 제1 색상부(130), 제2 색상부(140), 및 제3 색상부(150) 상에는 오버 코트층(160)이 형성되어 있다. 전술한 바와 같이, 제1 보상층(132), 제2 보상층(142) 및 제3 보상층(152) 사이의 두께 차로 인해서, 결국 상기 제1 색상부(130), 제2 색상부(140), 및 제3 색상부(150) 사이의 두께 차가 발생하기 때문에, 제1 기판(100)의 표면을 평탄화하기 위해서 오버 코트층(160)이 추가로 형성된다.

또한, 상기 제1 기판(100)의 타면, 보다 구체적으로는 상기 액정층(300)과 마주하지 않는 상기 제1 기판(100)의 타면에는 제4 보상층(170)이 형성되어 있다.

상기 제4 보상층(170)은 일정한 방향으로 연신하여 굴절율 이방성을 갖는 고분자 필름을 이용할 수 있으며, 특히 A-플레이트 또는 이축성 필름으로 이루어질 수 있다. 상기 A-플레이트는 x축 방향의 굴절율(nx), y축 방향의 굴절율(ny), 및 z축 방향의 굴절율(nz) 사이에 nx>ny=nz를 만족하고, 상기 이축성 필름은 nx≠ny≠nz를 만족한다.

또한, 상기 제4 보상층(170) 상에는 제1 편광판(180)이 형성되어 있다. 상기 제1 편광판(180)의 소정 방향의 광 투과축을 갖는다.

상기 제2 기판(200)의 일면 상에는, 보다 구체적으로는 상기 액정층(300)과 마주하는 상기 제2 기판(200)의 일면 상에는, 도시하지는 않았지만, 화소영역을 정의하는 게이트 라인과 데이터 라인이 서로 교차되도록 형성되고, 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 영역에 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터가 형성되고, 상기 화소영역에는 수평 전계를 형성하기 위해서 서로 평행하게 배열되는 화소전극과 공통전극이 형성된다.

상기 박막 트랜지스터는 게이트 전극, 상기 게이트 전극 상부에 형성되는 반도체층, 상기 반도체층 상에서 서로 이격되도록 형성되는 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하여 이루어진다. 상기 화소전극은 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 연결된다.

상기 제2 기판(200)의 타면 상에는 제2 편광판(210)이 형성되어 있다. 상기 제2 편광판(210)은 상기 제1 기판(100)에 형성된 제1 편광판(180)과 광투과축이 상이하도록 형성된다.

이상과 같은 본 발명에 따른 액정표시장치는 상기 제1 보상층(132), 제2 보상층(142), 제3 보상층(152), 및 제4 보상층(170)에 의해서 시야각 방향에서 광이 누설되는 것을 방지함과 더불어, 특히 상기 제1 보상층(132), 제2 보상층(142) 및 제3 보상층(152) 사이에 두께 차이를 둠으로써 상이한 파장의 광들 사이의 위상지연값의 차를 최소화하여 표시되는 색상의 품질 저하를 방지하게 되는데, 이와 관련하여 포앙카레 구(Poincare sphere)를 통해 설명하면 하기와 같다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치에서 적색(R),녹색(G) 및 청색(B) 각각의 광이 제1 내지 제3 보상층(+C-plate) 및 제4 보상층(A-plate)을 투과하면서 위상이 변경되는 모습을 도시한 포앙카레 구(Poincare sphere)이다.

도 4에서 알 수 있듯이, 적색(R),녹색(G) 및 청색(B) 각각의 광은 제1 내지 제3 보상층(+C-plate) 및 제4 보상층(A-plate)을 투과하면서 서로 유사한 위상지연 값을 갖게 되고, 따라서, 각각의 광들이 분산되지 않고 일정 지점으로 수렴하게 됨을 알 수 있다.

결국, 상기 제1 편광판(180)의 광축을 어느 한 색상의 광, 예를 들어 투과도가 가장 큰 녹색(G)의 광의 광축과 수직이 되도록 설계한 경우에, 나머지 청색(B) 및 적색(R)의 광들도 원하는 색상으로 표시되어 액정표시장치의 색상 특성 저하가 방지되게 된다.

액정표시장치의 제조방법

도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 도시한 공정 단면도로서, 이는 전술한 도 3에 따른 액정표시장치의 제조방법에 관한 것이다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 동일한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략할 수 있다.

우선, 도 5a에서 알 수 있듯이, 제1 기판(100) 상에 차광층(120)을 형성한다. 상기 차광층(120)은 매트릭스 구조로 형성한다.

다음, 도 5b에서 알 수 있듯이, 상기 차광층(120) 사이의 영역에 제1 보상층(132), 제2 보상층(142) 및 제3 보상층(152)을 형성한다.

상기 제1 보상층(132)의 두께(d1)는 상기 제2 보상층(142)의 두께(d2)보다 두껍게 형성하고, 상기 제2 보상층(142)의 두께(d2)는 상기 제3 보상층(152)의 두께(d3) 보다 두껍게 형성한다. 즉, d1 > d2 > d3 순으로 형성한다.

상기 제1 보상층(132)과 상기 제2 보상층(142) 사이의 두께 차는 적색(R)의 광과 녹색(G)의 광 사이의 위상지연값의 차가 30nm이하 범위가 되도록 설계하는 것 이 바람직하고, 상기 제2 보상층(142)과 상기 제3 보상층(152) 사이의 두께 차는 녹색(G)의 광과 청색(B)의 광 사이의 위상지연차가 30nm이하가 되도록 설계하는 것이 바람직하다.

이와 같이 두께가 상이한 상기 제1 보상층(132), 제2 보상층(142) 및 제3 보상층(152)은 잉크젯 방식을 이용하면 용이하게 형성할 수 있다.

다음, 도 5c에서 알 수 있듯이, 상기 제1 보상층(132) 상에 제1 컬러필터층(134)을 형성하여 제1 색상부(130)를 완성하고, 상기 제2 보상층(142) 상에 제2 컬러필터층(144)을 형성하여 제2 색상부(140)를 완성하고, 상기 제3 보상층(152) 상에 제3 컬러필터층(154)을 형성하여 제3 색상부(150)를 완성한다.

상기 제1 컬러필터층(134)는 적색(R) 필터층으로 형성하고, 상기 제2 컬러필터층(144)은 녹색(G) 필터층으로 형성하고, 상기 제3 컬러필터층(154)은 청색(B) 필터층으로 형성할 수 있다. 또한, 상기 제1 컬러필터층(134), 제2 컬러필터층(144), 및 제3 컬러필터층(154)은 동일한 두께로 형성할 수 있으나, 반드시 그에 한정되는 것이 아님은 전술한 바와 같다.

한편, 도 5b 공정에서 상기 차광층(120) 사이의 영역에 제1 컬러필터층(134), 제2 컬러필터층(144), 및 제3 컬러필터층(154)을 각각 형성하고, 도 5c 공정에서 상기 제1 컬러필터층(134) 상에 제1 보상층(132)을 형성하고, 상기 제2 컬러필터층(144) 상에 제2 보상층(142)을 형성하고, 상기 제3 컬러필터층(154) 상에 제3 보상층(152)을 형성할 수도 있다.

다음, 도 5d에서 알 수 있듯이, 상기 제1 색상부(130), 제2 색상부(140) 및 제3 색상부(150) 상에 오버 코트층(160)을 형성한다.

다음, 도 5e에서 알 수 있듯이, 상기 제1 기판(100)의 타면, 즉, 상기 제1 색상부(130), 제2 색상부(140) 및 제3 색상부(150)가 형성되지 않은 상기 제1 기판(100)의 타면에, 제4 보상층(170) 및 제1 편광판(180)을 차례로 형성한다.

다음, 도 5f에서 알 수 있듯이, 제2 기판(200)을 제조하고, 상기 제1 기판(100)과 상기 제2 기판(200) 사이에 액정층(300)을 형성하여 액정표시장치의 제조를 완성한다.

상기 제2 기판(200)은 상기 제2 기판(200) 상에 게이트 라인과 데이터 라인을 교차 형성하고, 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 영역에 스위칭 소자로서 게이트 전극, 반도체층, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터를 형성하고, 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 연결되는 화소전극을 형성하고, 상기 화소전극과 평행하게 배열되는 공통전극을 형성하는 공정을 통해 제조할 수 있다. 이와 같은 제2 기판(200)의 제조 공정은 당업계에 공지된 다양한 방법에 의해 다양한 구조로 형성할 수 있다.

상기 액정층(300)을 형성하는 공정은, 씰런트(sealant)를 이용하여 상기 제1 기판(100)과 상기 제2 기판(200)를 합착한 후 상기 씰런트에 구비된 주입홀을 통해 액정을 주입하는 공정으로 이루어질 수도 있고, 상기 제1 기판(100)과 상기 제2 기판(200) 중 어느 하나의 기판 상에 액정을 적하한 후 씰런트를 이용하여 상기 양 기판을 합착하는 공정으로 이루어질 수도 있다.

도 1은 종래의 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.

도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 도시한 공정 단면도이다.

<도면의 주요부 구성에 대한 부호의 설명>

100: 제1 기판 120: 차광층

130, 140, 150: 제1, 제2, 제3 색상부

132, 142, 152: 제1, 제2, 제3 보상층

134, 144, 154: 제1, 제2, 제3 컬러필터층

160: 오버 코트층 170: 제4 보상층

180: 제1 편광판 200: 제2 기판

210: 제2 편광판 300: 액정층

Claims

서로 대향하는 제1 기판 및 제2 기판;

상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 형성되는 액정층;

상기 제1 기판의 일면에 소정 패턴으로 형성되는 차광층; 및

상기 차광층 사이의 영역에 각각 형성되는 제1 색상부, 제2 색상부 및 제3 색상부를 포함하여 이루어지고,

상기 제1 색상부는 제1 보상층 및 제1 컬러필터층으로 이루어지고, 상기 제2 색상부는 제2 보상층 및 제2 컬러필터층으로 이루어지고, 상기 제3 색상부는 제3 보상층 및 제3 컬러필터층으로 이루어지며,

상기 제1 보상층의 두께는 상기 제2 보상층의 두께보다 두껍게 형성되고, 상기 제2 보상층의 두께는 상기 제3 보상층의 두께보다 두껍게 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 컬러필터층은 적색(R) 필터층이고, 상기 제2 컬러필터층은 녹색(G) 필터층이고, 상기 제3 컬러필터층은 청색(B) 필터층인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 컬러필터층, 제2 컬러필터층 및 제3 컬러필터층은 모두 동일한 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 컬러필터층, 제2 컬러필터층 및 제3 컬러필터층 중 적어도 하나의 컬러필터층은 나머지 컬러필터층과 상이한 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 보상층과 상기 제2 보상층 사이의 위상지연값의 차는 30nm이하이고, 상기 제2 보상층과 상기 제3 보상층 사이의 위상지연값의 차는 30nm이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1 기판 및 제2 기판을 준비하는 공정; 및

상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 액정층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지고,

상기 제1 기판을 준비하는 공정은,

상기 제1 기판의 일면에 소정 패턴으로 차광층을 형성하는 공정; 및

상기 차광층 사이의 영역에 각각, 제1 보상층 및 제1 컬러필터층으로 이루어진 제1 색상부, 제2 보상층 및 제2 컬러필터층으로 이루어진 제2 색상부, 및 제3 보상층 및 제3 컬러필터층으로 이루어진 제3 색상부를 형성하는 공정을 포함하여 이루어지고,

이때, 상기 제1 보상층의 두께는 상기 제2 보상층의 두께보다 두껍게 형성하고, 상기 제2 보상층의 두께는 상기 제3 보상층의 두께보다 두껍게 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제6항에 있어서,

상기 제1 컬러필터층은 적색(R) 필터층이고, 상기 제2 컬러필터층은 녹색(G) 필터층이고, 상기 제3 컬러필터층은 청색(B) 필터층인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제6항에 있어서,

상기 제1 컬러필터층, 제2 컬러필터층 및 제3 컬러필터층은 모두 동일한 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제6항에 있어서,

상기 제1 컬러필터층, 제2 컬러필터층 및 제3 컬러필터층 중 적어도 하나의 컬러필터층은 나머지 컬러필터층과 상이한 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제6항에 있어서,

상기 제1 보상층과 상기 제2 보상층 사이의 위상지연값의 차는 30nm이하이고, 상기 제2 보상층과 상기 제3 보상층 사이의 위상지연값의 차는 30nm이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.