KR20130132166A

KR20130132166A - 액정표시장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20130132166A
Application number: KR1020120056346A
Authority: KR
Inventors: 이범영; 김경선; 권순범
Original assignee: (주)엔디스
Priority date: 2012-05-25
Filing date: 2012-05-25
Publication date: 2013-12-04
Also published as: KR101346762B1

Abstract

본 발명은 컬러 필터 없이 풀 컬러를 구현할 수 있는 액정표시장치를 구현할 수 있으며, 간편하고 빠르게 액정표시장치를 제조할 수 있는 액정표시장치 제조방법을 제공하기 위하여, 본 발명의 일 관점에 따르면, 제1기판과, 상기 제1기판에서 이격되어 배치된 제2기판과, 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 배치된 제1전극과, 상기 제1전극과 제2기판 사이에 배치된 제2전극과, 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 배치된 접착층과, 반사광이 상이한 파장의 광이 되도록 하는 제1반사영역, 제2반사영역 및 제3반사영역을 갖고, 상기 접착층과 상기 제1전극 사이에 배치된 액정층을 포함하는, 액정표시장치 및 그 제조방법이 제공된다.

Description

액정표시장치 및 그 제조방법{Liquid crystal display and method of manufacturing the same}

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 평판디스플레이는 상호 대향된 기판들 사이에 디스플레이소자를 배치시킨 구조를 갖는다. 예컨대 액정 디스플레이의 경우에는 상호 대향된 기판들 사이에 전극층이나 액정층 등을 배치시키며, 유기발광 디스플레이의 경우에는 상호 대향된 기판들 사이에 전극층이나 유기물층 등을 배치시킨다.

그러나 이러한 종래의 액정표시장치 및 그 제조방법은 두 장의 기판을 합착 후 그 사이에 액정을 주입하거나, ODF(One Drop Filling)방식으로 제조되어 제조공정이 복잡한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 컬러 필터 없이 풀 컬러를 구현할 수 있는 액정표시장치를 구현할 수 있으며, 간편하고 빠르게 액정표시장치를 제조할 수 있는 액정표시장치 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 관점에 따르면, 제1기판과, 상기 제1기판에서 이격되어 배치된 제2기판과, 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 배치된 제1전극과, 상기 제1전극과 제2기판 사이에 배치된 제2전극과, 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 배치된 접착층과, 반사광이 상이한 파장의 광이 되도록 하는 제1반사영역, 제2반사영역 및 제3반사영역을 갖고, 상기 접착층과 상기 제1전극 사이에 배치된 액정층을 포함하는, 액정표시장치가 제공된다.

상기 제1기판의 상기 제2기판 방향의 면에 대향하는 면, 상기 제1기판과 상기 제1전극 사이, 또는 상기 제1전극과 상기 액정층 사이 중 적어도 어느 한 곳에 배치되는, 제1광흡수층을 더 포함할 수 있다.

상기 제1광흡수층은 자외선을 흡수하는 물질을 포함할 수 있다.

상기 액정층과 상기 접착층 사이에 배치된 제2광흡수층을 더 포함할 수 있다.

제2광흡수층은 가시광선을 흡수하는 물질을 포함하여 가시광선이 액정층 하부에서 반사되는 것을 방지할 수 있다.

상기 제1기판은 플렉서블할 수 있다.

상기 제2전극은 상호 이격된 복수개로 이루어지며, 상기 제2전극 사이에 상기 접착층의 일부가 채워질 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 제1기판을 준비하는 단계와, 상기 제1기판 상에 제1전극을 배치하는 단계와, 상기 제1전극 상에 액정층을 배치하는 단계와, 상기 액정층에서 반사된 광이 상기 액정층의 반사 영역에 따라 상이한 파장의 광이 되도록 상기 액정층에 자외선을 조사하는 단계와, 상기 액정층 상에 접착층을 배치하는 단계를 포함하는, 상부 액정표시장치 준비단계와, 제2기판을 준비하는 단계와, 상기 제2기판 상에 제2전극을 준비하는 단계를 포함하는 하부 액정표시장치 준비단계와, 상기 상부 액정표시장치 준비단계로 준비된 상부 액정표시장치를 상기 하부 액정표시장치 준비단계로 준비된 하부 액정표시장치에 접합하는 단계를 포함하는 액정표시장치 제조방법이 제공된다.

상기 제1기판의 상기 제1전극이 배치될 면의 반대면, 상기 제1기판의 상기 제1전극이 배치될 면 또는 상기 제1전극의 상기 액정층이 배치될 면 중 적어도 어느 한 면에 제1광흡수층을 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 액정층의 상기 제1전극 방향의 반대 방향 면에 제2광흡수층을 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제2전극은 상호 이격된 복수개로 이루어지며, 상기 접합하는 단계는, 상기 액정층의 상기 반사 영역이 상기 제2전극의 상호 이격된 복수개 각각에 대응되도록 접합하는 단계일 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 컬러 필터 없이 풀 컬러를 구현할 수 있는 액정표시장치를 구현할 수 있으며, 간편하고 빠르게 액정표시장치를 제조할 수 있는 액정표시장치 제조방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치가 광을 반사하는 특성을 개략적으로 도시하는 개념도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 개략적으로 나타내는 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조공정 중 액정의 반사영역에 자외선을 조사할 시, 조사되는 자외선의 에너지의 차이에 따라 해당 영역에서 반사되는 광의 파장이 달라지는 것을 개략적으로 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 각 부화소에서 상이한 파장의 광이 방출되는 것을 보여주는 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법의 일부 공정을 개략적으로 나타내는 개념도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(1)의 단면을 개략적으로 도시하는 단면도이다.

본 실시예에 따른 액정표시장치(1)는 상부 액정표시장치(100)와 하부 액정표시장치(200)를 구비한다. 상부 액정표시장치(100)는 제1기판(110), 제1전극(120), 액정층(130) 및 접착층(160)을 포함하는데, 제1광흡수층(140) 및 제2광흡수층(150)을 더 포함할 수 있다. 하부 액정표시장치(200)는 제2기판(210) 및 제2전극(220)을 포함할 수 있다.

제1기판(110)은 액정표시장치(1)의 상부에 위치하며, 광을 투과할 수 있는 재질로 이루어질 수 있다. 제1기판(110)은 유리, 고분자 또는 실리콘 웨이퍼 일 수 있다. 제1기판(110)이 고분자인 경우, 제1기판(110)은 폴리아크릴레이트, 폴리에틸렌에테르프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰 및 폴리이미드 등에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 특히, 제1기판(110)은 후술할 제조공정을 거치기 위하여 플렉서블할 필요가 있다. 따라서 제1기판(110)은 전술한 고분자 중에서 유연한 폴리카보네이트로 이루어질 수 있다.

제2기판(210)은 제1기판(110)에서 소정간격 이격되어 배치되며, 액정표시장치(1)의 하부에 위치할 수 있다. 예컨대, 제2기판(210)은 제1기판(110)과 대략 평행하게 이격되어 배치될 수 있다. 그리고 제1기판(110)과 제2기판(210) 사이에 컬러를 구현하는 구성들이 구비될 수 있다.

이러한 제2기판(210)은 복수의 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된 기판일 수 있다. 여기서, 박막 트랜지스터는 액정표시장치(1)의 각 화소 또는 부화소에 적어도 하나씩 배치될 수 있다. 여기서 제2기판(210)의 박막 트랜지스터는 스위칭 소자일 수 있다. 또한, 제2기판(210)의 박막 트랜지스터는 스위칭 소자를 포함하지 않는 수동형 소자일 수도 있고 시그먼트(segmemt) 형태일 수도 있다.

제1전극(120)은 제1기판(110)과 제2기판(210) 사이에 배치될 수 있다. 여기서 제1전극(120)은 제1기판(110)에 인접하게 배치되거나 제1기판(110)에 밀착될 수 있다. 즉, 제1전극(120)은 공통 전극으로 제1기판(110)에 배치될 수 있다.

이러한 제1전극(120)은 광이 투과하는 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1전극(120)은 ITO(Indium Tin Oxide)막, 또는 산화인듐과 산화아연과의 화합물인 IZO(Indium Zine Oxide)막 일 수 있다.

제2전극(220)은 제1전극(120)과 제2기판(210) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 제2전극(220)은 제2기판(210)에 인접하거나 밀착되어 배치될 수 있다. 즉, 제2전극(220)은 제2기판(210)의 박막 트랜지스터 상에 배치된 화소 전극일 수 있다. 따라서 제2전극(220)은 각 부화소별로 상호 이격된 복수개로 이루어질 수 있다. 즉, 제2전극(220)은 그 사이에 간격이 형성될 수 있다. 한편, 선택적으로 제2전극(220)과 제2기판(210) 사이에 절연층(미도시)이 구비될 수도 있다.

액정층(130)은 제1전극(120)과 제2전극(220) 사이에 배치될 수 있다. 그리고 액정층(130)은 투과광이 상이한 파장의 광이 되도록 하는 제1반사 영역(131), 제2반사 영역(132) 및 제3반사 영역(133)을 가질 수 있다. 이러한 액정층(130)은 콜레스테릭(cholesteric) 액정을 포함할 수 있다.

콜레스테릭 액정은 네마틱 액정 화합물과 감광성 카이럴 첨가제(photo-sensitive chiral additive)를 혼합하여 캡슐화되어 있을 수 있다. 캡슐화 하는 과정은 후술하는 제조공정에서 상세히 설명한다.

이러한 콜레스테릭 액정은 액정 분자들이 나선 형태로 꼬이면서 정렬해 있으며, 나선 구조는 피치(pitch) 값에 따라 광을 선택적으로 반사할 수 있다. 반사하는 빛의 파장은

에 따라 결정될 수 있다. 여기서,

는 액정의 정상 굴절률이고, p는 콜레스테릭 액정의 피치이며,

는 액정의 비정상 굴절률이며, λ는 반사하는 광의 파장을 의미한다.

콜레스테릭 액정은 이용하여 풀 컬러를 표현하기 위하서는 반사 영역 별로 적색 파장, 녹색 파장 및 청색 파장의 광을 반사하는 피치를 갖도록 해야 한다. 이를 위해 자외선(400)을 콜레스테릭 액정에 조사하여 콜레스테릭 액정이 반사영역에 따라 사전설정된 피치를 갖도록 할 수 있는데, 이것의 자세한 설명은 후술한다.

도 2를 참조하여 액정층(130), 보다 상세하게는 콜레스테릭 액정의 피치에 따라 광을 반사하는 특성을 설명한다.

액정의 피치가 P1인 경우 제1파장 영역(CL1)의 빛을 반사할 수 있고, 액정의 피치가 P2인 경우 제2파장 영역(CL2)의 빛을 반사할 수 있으며, 액정의 피치가 P3인 경우 제3파장 영역(CL3)의 빛을 반사할 수 있는데, 전술한

에 따라 제1파장 영역(CL1)이 장파장 영역이고 제3파장 영역(CL3)이 단파장 영역이며, 제2파장 영역(CL2)은 제1파장 영역과 제3파장 영역 사이의 파장 영역일 수 있다. 예컨대 제1파장 영역은 적색 파장영역으로 제1반사 영역(131)에, 제2파장 영역은 녹색 파장 영역으로 제2반사 영역(132)에, 제3파장 영역은 청색 파장 영역으로 제3반사 영역(133)에 대응할 수 있다.

즉, 액정층(130)의 반사 영역들(131, 132, 133)은 부화소에 해당할 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 액정층(130)의 제1반사 영역(131), 제2반사 영역(132) 및 제3반사 영역(133)은 각각 적색광, 청색광 및 녹색광을 반사하는 부화소에 해당할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 접착층(160)은 액정층(130)과 제2전극(220) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 접착층(160)은 액정층(130)을 제2전극(220)에 부착하는 역할을 할 수 있다. 예컨대, 접착층(160)은 분자량 50만 전후의 우레탄 계열의 소재를 사용할 수 있으며, 더 나아가 우레탄 경화를 포함할 수 있다.

전술한 바와 같이 제2전극(220)은 복수개로 상호 이격되어 그 사이에 간격이 존재할 수 있다. 이때, 접착층(160)은 제2전극(220) 사이에 접착층(160)의 일부가 채워질 수 있다. 이로 인해 접착층(160)과 제2전극(220) 간의 접촉면적이 넓어져 보다 견고히 접착될 수 있다.

한편, 액정표시장치(1)는 제1광흡수층(140)을 더 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바에 따르면, 제1광흡수층(140)은 상기 제1기판(110)의 상기 제2기판(210) 방향의 면에 대향하는 면(a), 즉 제1기판(110)의 상기 제2기판(210) 방향의 면의 반대면 상에 배치되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세히 설명하면, 제1광흡수층(140)은 상기 제1기판(110)의 상기 제2기판(210) 방향의 면에 대향하는 면(a), 제1기판(110)과 제1전극(120) 사이(b), 또는 제1전극(120)과 액정층(130) 사이(c) 중 적어도 어느 한 곳에 배치될 수 있다.

제1광흡수층(140)은 자외선(400)을 흡수하는 물질을 포함할 수 있다. 후술하는 바와 같은 액정표시장치(1)의 제조방법에서 액정층(130)에 자외선(400)을 조사할 때, 자외선(400)이 제1전극(120)이나 제1기판(110)에서 반사되어 다시 액정층(130)으로 조사될 수 있다. 이 경우, 액정층(130)에 조사되는 자외선(400) 양이 정량보다 많아지는 등 의도했던 자외선 양과는 달라져, 제조 이후의 액정층(130)에서 반사되는 광이 사전설정된 정확한 색좌표에 대응하지 않을 수 있다.

이러한 경우를 방지하기 위하여, 제1광흡수층(140)은 자외선(400) 물질을 포함하며 전술한 위치들(a,b,c) 중 적어도 어느 한 곳에 위치하여, 제조공정 중 자외선(400)을 액정층(130)에 조사할 시 자외선(400)이 액정층(130) 하부에서 액정층(130) 방향으로 반사되어 액정층(130)을 다시 통과하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 물론 제1광흡수층(140)은 가시광선에 대해서는 투과도가 높을 필요가 있다. 외부의 가시광선이 제1광흡수층(140) 등을 통과해 액정층(130)에서 적어도 일부 반사되어 다시 제1광흡수층(140)을 통과하여 관찰자에 도달함으로써 디스플레이되는 이미지를 관찰자가 관찰할 수 있기 때문이다.

또한, 액정표시장치(1)를 제조 공정 중 핸들링하거나 완성된 액정표시장치(1)를 사용하는 과정에서, 외부로부터 자외선이 액정표시장치(1)로 입사될 수 있다. 이러한 경우, 액정층(130)에 자외선이 조사되어 이후 액정층(130)에서 반사되는 광이 사전설정된 정확한 색좌표에 대응하지 않게 되어, 액정표시장치(1)가 정확한 색을 구현할 수 없을 수 있다. 하지만, 전술한 위치에 구비된 제1광흡수층(140)이 그러한 의도하지 않은 자외선을 흡수하여 액정층(130)에 자외선(400)이 조사되지 않도록 함으로써, 액정층(130)의 색좌표가 달라지는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

한편, 액정표시장치(1)는 액정층(130)과 접착층(160) 사이에 배치된 제2광흡수층(150)을 더 포함할 수 있다. 제2광흡수층(150)은 광을 흡수하는 재질을 포함하여 광이 반사되거나 통과되는 것을 방지할 수 있다. 구체적으로, 제2광흡수층(150)은 가시광선을 흡수할 수 있다.

외부에서 제1기판(110)을 통과해 액정층(130)으로 진입한 가시광선은 일부는 반사되어 제1기판(110)을 통해 외부로 방출되고, 다른 일부는 액정층(130)을 통과하게 된다. 관찰자는 액정층(130)에서 반사된 광을 시인하여 이미지를 관찰할 수 있게 된다. 이때, 액정층(130)을 통과한 가시광선이 액정층(130) 하부에서 다시 반사되어 관찰자가 이를 시인하게 되면, 이러한 반사광은 의도되지 않은 광이기에 관찰자가 시인하게 되는 이미지의 품질을 저하시키게 된다. 예컨대 특정 부화소가 적색 부화소인 경우 적색광이 액정층에서 반사되고 다른 파장의 광의 적어도 일부는 액정층을 통과하게 되는바, 그러한 광이 액정층 하부에서 반사되어 관찰자가 인지하게 되면 해당 부화소는 적색광 외의 다른 색의 광이 섞인 광이 되어 이미지의 품질이 저하된다.

제2광흡수층(150)은 이와 같이 액정층(130)을 통과한 가시광선을 흡수함으로써, 관찰자가 시인하는 이미지의 선명도를 높이는 효과를 가져올 수 있다.

이와 같은 액정표시장치(1)를 적층된 순서로 설명하면, 제2기판(210), 제2전극(220), 접착층(160), 제2광흡수층(150), 액정층(130), 제1전극(120), 제1기판(110) 그리고 제1광흡수층(140)이 순서대로 적층될 수 있다. 액정표시장치로 입사된 광(2)은 제1광흡수층(140), 제1기판(110), 제1전극(120)을 통과하여, 액정층(130)에서 일부 파장만 반사되어 그 역으로 통과하여 외부로 방출될 수 있다.

이처럼 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(1)는 반사하는 광이 상이한 파장이 되는 반사 영역을 갖는 액정층(130)을 포함하여, 별도의 컬러 필터 없이 풀 컬러를 구현할 수 있다. 따라서 액정표시장치(1)를 보다 컴팩트한 크기로 제작할 수 있다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 공정 순으로 개략적으로 도시하고 있다.

액정표시장치의 제조방법은 상부 액정표시장치(100) 준비단계와, 하부 액정표시장치(200) 준비단계를 포함할 수 있다. 이하에서는 상부 액정표시장치(100) 준비단계를 먼저 설명하나, 상부 액정표시장치(100) 준비단계와 하부 액정표시장치(200) 준비단계는 선후의 구별 없이 어느 것을 먼저 수행하거나 동시에 병렬적으로 수행하여도 무방하다.

이하에서는 도 3을 참조하여 상부 액정표시장치(100) 준비단계를 설명한다. 상부 액정표시장치(100) 준비단계는, 제1기판(110)을 준비하는 단계, 제1기판(110) 상에 제1전극(120)을 배치하는 단계, 제1전극(120) 상에 액정층(130)을 배치하는 단계, 액정층(130)에 자외선(400)을 조사하는 단계 및 액정층(130) 상에 접착층(160)을 배치하는 단계를 포함할 수 있다.

도 3a 및 도 3c를 참조하면, 먼저 제1기판(110)을 준비하고, 제1기판(110)에 제1전극(120)을 배치할 수 있다. 이때, 제1전극(120)은 스크린 인쇄, 옵셋인쇄, 그라비아 인쇄 또는 롤프린팅 인쇄 중 어느 한 방법에 의해 제1기판(110)에 배치될 수 있다, 물론 배치 방법은 이에 한정되는 것은 아니고 다른 방법이 사용될 수 있다.

도 3d를 참조하면, 제1전극(120) 상에 액정층(130)을 배치할 수 있다. 예컨대, 액정 물질을 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 잉크젯 인쇄, 나이프 코팅, 롤 인쇄법, 옵셋 인쇄, 그라비아 인쇄와 같은 방법을 사용하여 제1전극(120) 상에 도포할 수 있다. 이때, 액정 물질은 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol, PVA) 또는 젤라틴(gelatin)과 같은 바인더를 사용하여 제1전극(120) 상에 고착될 수 있다.

한편, 액정층(130)을 제1전극(120) 상에 배치함에 앞서, 액정 물질을 준비하는 공정이 별도로 선행될 수 있다. 액정 물질은 에멀전화 방법, 코아세르베이션 방법 또는 막 분리 방법을 사용하여 형성된 액정 캡슐(134)을 포함할 수 있다. 액정 캡슐(134) 제조공정은 후술한다.

다음으로 도 3e를 참조하면, 액정층(130)을 투과한 광이 액정층(130)의 반사 영역에 따라 상이한 파장의 광이 되도록 액정층(130)에 자외선(400)을 조사할 수 있다. 이 단계는 투광 영역(310)과 차광 영역을 갖는 마스크(300)를 액정층(130) 위에 배치하고, 자외선(400)을 조사하여, 액정층(130)의 피치를 설정할 수 있다.

도 6은 액정표시장치의 제조공정 중 액정의 반사영역에 자외선을 조사할 시, 조사되는 자외선의 에너지의 차이에 따라 해당 영역에서 반사되는 광의 파장이 달라지는 것을 개략적으로 나타내는 그래프이다. 이처럼 조사하는 자외선의 에너지를 달리함으로써 상이한 파장의 광을 반사시키는 반사영역들을 액정층(130)에 형성할 수 있다.

보다 상세히 설명하면, 마스크(300)의 투광 영역(310)이 액정층(130)의 제1반사 영역(131)에 대응되도록 배치하고, 제1광량의 광을 액정층(130)에 조사할 수 있다. 여기서, 액정층(130)의 제1반사 영역(131)이 적색 파장의 광을 반사하는 피치가 되도록 조사량을 조절할 수 있다. 예컨대, 365nm의 자외선(400)을 대략 2520mJ 만큼 제1반사 영역(131)에 조사할 수 있다.

이어서 마스크(300)의 투광 영역(310)이 액정층(130)의 제2반사 영역(132)에 대응되도록 배치하고, 제2광량의 광을 액정층(130)에 조사할 수 있다. 여기서, 액정층(130)의 제2반사 영역(132)이 녹색 파장의 광을 반사하는 피치가 되도록 조사량을 조절할 수 있다. 이때, 제2광량은 제1광량보다 적을 수 있다. 예컨대, 365nm의 자외선(400)을 대략 150mJ 만큼 제2반사 영역(132)에 조사할 수 있다.

다음으로 마스크(300)의 투광 영역(310)이 액정층(130)의 제3반사 영역(133)에 대응되도록 배치하고, 제3광량의 광을 액정층(130)에 조사할 수 있다. 여기서, 액정층(130)의 제3반사 영역(133)이 청색 파장의 광을 반사하는 피치가 되도록 조사량을 조절할 수 있다. 이때, 제3광량은 제2광량보다 적을 수 있다. 예컨대, 365nm의 자외선(400)을 대략 100mJ 만큼 제3반사 영역(133)에 조사할 수 있다.

상술한 과정을 통해 도 7에 도시된 바와 같이 적색 파장, 녹색 파장 및 청색 파장을 반사하는 제1반사 영역(131), 제2반사 영역(132) 및 제3반사 영역(133)을 포함하는 액정층(130)을 제조할 수 있다.

그 후, 도 3g에 도시된 것과 같이, 액정층(130) 상에 접착층(160)을 배치할 수 있다.

한편, 도 3b에 도시된 바와 같이 제1광흡수층(140)을 제1기판(110)의 제1전극(120)이 배치될 면의 반대면(a)에 배치할 수 있다. 이때, 제1기판(110)을 준비하고 제1광흡수층(140)을 배치하는 것으로 도시되었지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 순서를 다르게 할 수도 있다.

또는, 도시된 바와 다르게, 제1광흡수층(140)은 제1기판(110)의 제1전극(120)이 배치될 면에 배치될 수 있다. 이러한 경우 제1기판(110) 상에 제1광흡수층(140)을 배치한 후, 제1광흡수층(140) 상에 제1전극(120)을 배치할 수 있다.

또는, 도시된 바와 다르게, 제1광흡수층(140)은 제1전극(120)의 액정층(130)이 배치될 면에 배치될 수 있다. 이러한 경우 제1광흡수층(140)을 제1전극(120)에 배치한 후, 제1광흡수층(140) 상에 액정층(130)을 배치할 수 있다.

한편, 도 3f 및 도 3g에 도시된 바와 같이 제2광흡수층(150)을 액정층(130)의 제1전극(120) 방향의 반대 방향의 면에 제1기판(110)의 제1전극(120)이 배치될 면의 반대면에 배치할 수 있다. 즉, 액정층(130)에 상에 제2광흡수층(150)을 배치한 후, 제2광흡수층(150) 상에 접착층(160)을 배치할 수 있다.

도 4를 참조하여 하부 액정표시장치(200) 준비단계를 설명한다.

하부 액정표시장치(200) 준비단계는 제2기판(210)을 준비하는 단계와, 제2기판(210) 상에 제2전극(220)을 준비하는 단계를 포함할 수 있다.

도 4a 및 4b를 참조하면, 먼저 제2기판(210)을 준비하고, 제2기판(210) 상에 제2전극(220)을 준비할 수 있다. 여기서 제2전극(220)은 전술한 바와 같이 화소 전극일 수 있으며, 복수개로 이루어져 상호 이격될 수 있다.

전술한 바와 같이 상부 액정표시장치(100)와 하부 액정표시장치(200)를 준비한 다음, 도 5에 도시된 바와 같이 상부 액정표시장치(100)를 하부 액정표시장치(200)에 접합할 수 있다. 상부 액정표시장치(100) 및 하부 액정표시장치(200)는 상부 액정표시장치(100)의 접착층(160)에 의해 상호 접합될 수 있다.

이때, 액정층(130)의 반사 영역들과 제2전극(220)의 화소 전극들이 상호 대응하도록 접합할 수 있다. 예컨대, 액정층(130)의 제1반사 영역(131)이 하나의 제2전극(220)에 대응되도록 접합될 수 있다. 상부 액정표시장치(100)가 플렉서블하지 않아 상부 액정표시장치(100)와 하부 액정표시장치(200)의 전면(全面)을 동시에 접합하면, 상부 액정표시장치(100)와 하부 액정표시장치(200)가 상호 틀어져 정확하게 접착되지 않을 수 있다. 그러나 본 실시예에 따른 상부액정표시장치(1)는 플렉서블하여, 일부가 하부 액정표시장치(200)의 일부와 접합되고 일방향으로 차례대로 하부 액정표시장치(200)와 접합될 수 있다. 따라서 상부 액정표시장치(100)과 하부 액정표시장치(200)의 일부를 정확하게 접합한 다음에 차례대로 접합하므로, 액정층(130)의 영역들과 제2전극(220)이 상호 정확하게 대응되도록 접합할 수 있다. 또한, 상부 액정표시장치(100)가 플렉서블하여 정확하게 하부 액정표시장치(200)에 접합할 수 있기 때문에, 대형 액정표시장치(1)를 제조할 수 있다.

이하에서는 도 8을 참조하여 액정 캡슐(134)은 제조공정을 설명한다.

도 8a를 참조하면, 용기(400)에 네마틱 액정 화합물(135)과 감광성 카이럴 첨가제(136)를 혼합하여 혼합물(137)을 준비하고, 이 혼합물(137)을 수용성 고분자가 포함된 수용액(138)에 분산할 수 있다. 여기서 수용성 고분자는 젤라틴 또는 아라비아 검(gum Arabic) 일 수 있다.

그리고 도 8b를 참조하면, 막 분리 장치를 사용하여 네마틱 액정 화합물(135)과 감광성 카이럴 첨가제(136)의 혼합물(137)을 분산한 후, pH조절제를 첨가하여 수용성 고분자가 분산된 위 혼합물(137) 방울들의 외곽에 응집되어 달라붙게 할 수 있다.

이어서 경화제를 첨가하여 네마틱 액정 화합물(135)과 감광성 카이럴 첨가제(136)의 표면을 경화시켜 액정 캡슐(134)을 형성할 수 있다. 여기서, 경화제는 글루테르알데하이드(gluteraldehyde)를 사용할 수 있다. 이렇게 준비된 액정 캡슐(134)을 포함하는 액정 물질을 전술한 것과 같이 도 3d에 도시된 것처럼 제1전극(120) 상에 도포하여 액정층(130)을 배치할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

1: 액정표시장치 100: 상부 액정표시장치
110: 제1기판 120: 제1전극
130: 액정층 140: 제1광흡수층
150: 제2광흡수층 160: 접착층
200: 하부 액정표시장치 210: 제2기판
220: 제2전극 300: 마스크
310: 투과 영역

Claims

제1기판;
상기 제1기판에서 이격되어 배치된 제2기판;
상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 배치된 제1전극;
상기 제1전극과 제2기판 사이에 배치된 제2전극;
상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 배치된 접착층; 및
반사광이 상이한 파장의 광이 되도록 하는 제1반사영역, 제2반사영역 및 제3반사영역을 갖고, 상기 접착층과 상기 제1전극 사이에 배치된 액정층;
을 포함하는, 액정표시장치.
제1항에 있어서,
상기 제1기판의 상기 제2기판 방향의 면에 대향하는 면, 상기 제1기판과 상기 제1전극 사이, 또는 상기 제1전극과 상기 액정층 사이 중 적어도 어느 한 곳에 배치되는, 제1광흡수층을 더 포함하는, 액정표시장치.
제2항에 있어서,
상기 제1광흡수층은 자외선을 흡수하는 물질을 포함하는, 액정표시장치.
제1항에 있어서,
상기 액정층과 상기 접착층 사이에 배치된 제2광흡수층을 더 포함하는, 액정표시장치.
제4항에 있어서,
제2광흡수층은 가시광선을 흡수하는 물질을 포함하는, 액정표시장치.
제1항에 있어서,
상기 제1기판은 플렉서블한, 액정표시장치.
제1항에 있어서,
상기 제2전극은 상호 이격된 복수개로 이루어지며,
상기 제2전극 사이에 상기 접착층의 일부가 채워지는, 액정표시장치.
제1기판을 준비하는 단계;
상기 제1기판 상에 제1전극을 배치하는 단계;
상기 제1전극 상에 액정층을 배치하는 단계;
상기 액정층에서 반사된 광이 상기 액정층의 반사 영역에 따라 상이한 파장의 광이 되도록, 상기 액정층에 자외선을 조사하는 단계; 및
상기 액정층 상에 접착층을 배치하는 단계;를 포함하는, 상부 액정표시장치 준비단계;와
제2기판을 준비하는 단계; 및
상기 제2기판 상에 제2전극을 준비하는 단계;를 포함하는 하부 액정표시장치 준비단계;와
상기 상부 액정표시장치 준비단계로 준비된 상부 액정표시장치를 상기 하부 액정표시장치 준비단계로 준비된 하부 액정표시장치에 접합하는 단계;를 포함하는, 액정표시장치 제조방법.
제8항에 있어서,
상기 제1기판의 상기 제1전극이 배치될 면의 반대면, 상기 제1기판의 상기 제1전극이 배치될 면 또는 상기 제1전극의 상기 액정층이 배치될 면 중 적어도 어느 한 면에 제1광흡수층을 배치하는 단계를 더 포함하는, 액정표시장치 제조방법.
제8항에 있어서,
상기 액정층의 상기 제1전극 방향의 반대 방향 면에 제2광흡수층을 배치하는 단계를 더 포함하는, 액정표시장치 제조방법.
제8항에 있어서,
상기 제2전극은 상호 이격된 복수개로 이루어지며,
상부 접합하는 단계는, 상기 액정층의 상기 반사 영역이 상기 제2전극의 상호 이격된 복수개 각각에 대응되도록 접합하는 단계인, 액정표시장치 제조방법.