KR20150052925A

KR20150052925A - 액정표시장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20150052925A
Application number: KR1020130134382A
Authority: KR
Inventors: 박혜정; 어윤정
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2013-11-06
Filing date: 2013-11-06
Publication date: 2015-05-15
Also published as: US20170227814A1; US20150124186A1; KR102120640B1; US9740043B2; CN104635371B; CN104635371A; US9904100B2

Abstract

본 발명은 서로 대향하는 제1 기판 및 제2 기판; 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 형성된 액정층; 및 상기 제1 기판 상에 형성된 제1 편광층을 포함하여 이루어지고, 상기 제1 편광층은 입사되는 광을 편광시킴과 더불어 정전기 방지 기능을 수행하기 위해서 제1 방향으로 정렬된 복수 개의 탄소 나노 튜브들을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서,
본 발명에 따르면, 별도의 정전기 방지층이 필요하지 않고, 종래와 같은 연신 공정이 필요하지 않아서 제1 편광층이 수축하는 문제도 발생하지 않고, 제1 편광층의 제조 및 관리가 간단해지고, 박형으로 제조할 수 있는 장점이 있다.

Description

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

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 하부 기판 또는 상부 기판 상에 형성되는 편광판에 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.

이하, 도면을 참조로 종래의 액정표시장치에 대해서 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.

도 1에서 알 수 있듯이, 종래의 액정표시장치는 상부 기판(10), 하부 기판(20), 액정층(30), 정전기 방지층(40), 상부 편광판(50), 및 하부 편광판(60)을 포함하여 이루어진다.

상기 상부 기판(10)의 일면, 보다 구체적으로는 상기 하부 기판(20)과 대향하는 상기 상부 기판(10)의 하면에는, 도시하지는 않았지만, 빛샘을 방지하기 위한 차광층이 형성되어 있고, 상기 차광층 사이의 영역에 색상 구현을 위한 컬러 필터층이 형성되어 있다.

상기 하부 기판(20)의 일면, 보다 구체적으로는 상기 상부 기판(10)과 대향하는 상기 하부 기판(20)의 상면에는, 도시하지는 않았지만, 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터가 형성되어 있고, 상기 박막 트랜지스터와 연결되는 화소 전극이 형성되어 있고, 그리고, 상기 화소 전극과 함께 평행한 전계를 형성하기 위해서 상기 화소 전극과 평행하게 배열된 공통 전극이 형성되어 있다.

상기 액정층(30)은 상기 상부 기판(10)과 하부 기판(20) 사이에 형성되어 있으며, 상기 화소 전극과 공통 전극에 의해 형성된 전계에 의해서 그 배열 방향이 조절된다.

상기 정전기 방지층(40)은 상기 상부 기판(10)의 상면에 형성되어 있다. 상기 정전기 방지층(40)은 제조공정 중에 발생하는 정전기를 방지하기 위해 형성된 것이다. 보다 구체적으로 설명하면, 전술한 바와 같이, 상기 상부 기판(10)의 하면에는 차광층 및 컬러필터층 등이 형성되는데, 이와 같은 층들을 형성하는 과정에서 다수의 공정 장비 및 운송 장비와의 접촉에 의해 상기 상부 기판(10)에 정전기가 발생할 수 있으며, 이와 같은 정전기를 제거하기 위해서 상기 상부 기판(10)의 상면에 도전성 물질, 예로서 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어진 정전기 방지층(40)이 형성된다.

상기 상부 편광판(50)은 상기 정전기 방지층(10)의 상면에 형성되어 있다. 상기 상부 편광판(50)은 소정의 광축을 가지는 상부 편광자(51), 상기 상부 편광자(51)의 일면에 형성된 제1 상부 보호 필름(53), 상기 상부 편광자(51)의 타면에 형성된 제2 상부 보호 필름(55), 및 상기 제2 상부 보호 필름(55)의 하면 상에 형성되어 상기 정전기 방지층(40)과 상기 상부 편광판(50)을 점착시키는 상부 점착제(57)를 포함하여 이루어진다. 상기 상부 편광자(51)는 PVA(polyvinyl alcohol)에 요오드를 염착하여 제조하는데, 이와 같은 PVA는 수분에 약하기 때문에 상기 상부 편광자(51)의 일면 및 타면에 각각 제1 상부 보호 필름(53)과 제2 상부 보호 필름(55)이 부착된다.

상기 하부 편광판(60)은 상기 하부 기판(20)의 하면에 형성되어 있다. 상기 하부 편광판(60)은 소정의 광축을 가지는 하부 편광자(61), 상기 하부 편광자(61)의 일면에 형성된 제1 하부 보호 필름(63), 상기 하부 편광자(61)의 타면에 형성된 제2 하부 보호 필름(65), 및 상기 제2 하부 보호 필름(65)의 상면 상에 형성되어 상기 하부 기판(20)과 상기 하부 편광판(60)을 점착시키는 하부 점착제(67)를 포함하여 이루어진다. 상기 상부 편광자(51)와 마찬가지로 상기 하부 편광자(61)도 PVA(polyvinyl alcohol)에 요오드를 염착하여 제조하며, 수분에 약한 문제를 해결하기 위해서, 상기 하부 편광자(61)의 일면 및 타면에 각각 제1 하부 보호 필름(63)과 제2 하부 보호 필름(65)이 부착된다.

그러나, 이와 같은 종래의 액정표시장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기 상부 편광자(51) 및 하부 편광자(61)는 요오드를 PVA에 염착한 후 연신하고 보색공정을 통해 투과파장을 최적화하는데, 투과파장을 최적화하기 위한 공정 관리가 어렵고, 연신 복원력에 의해서 상기 상부 편광자(51) 및 하부 편광자(61)가 수축되는 문제가 발생하고, 상기 제1/제2 상부 보호 필름(53/55) 및 상기 제1/제2 하부 보호 필름(63/65)으로 인해서 박형화에 한계가 있다.

또한, 상기 상부 편광자(51)에 포함된 요오드로 인해서 상기 ITO로 이루어진 상기 정전기 방지층(40)이 부식되는 문제도 발생할 수 있다.

본 발명은 상기 종래의 문제를 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 공정 관리가 용이하고 수축문제가 발생하지 않으며 박형으로 제조할 수 있고 정전기 방지층의 부식 문제도 해결할 수 있는 편광판을 구비한 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 서로 대향하는 제1 기판 및 제2 기판; 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 형성된 액정층; 및 상기 제1 기판 상에 형성된 제1 편광층을 포함하여 이루어지고, 상기 제1 편광층은 입사되는 광을 편광시킴과 더불어 정전기 방지 기능을 수행하기 위해서 제1 방향으로 정렬된 복수 개의 탄소 나노 튜브들을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다.

본 발명은 또한, 제1 기판 및 제2 기판을 준비하는 공정; 상기 제1 기판 상에 제1 편광층을 형성하는 공정; 및 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 액정층을 형성하면서 상기 제1 기판과 제2 기판을 합착하는 공정을 포함하여 이루어지고, 상기 제1 편광층을 형성하는 공정은, 탄소 나노 튜브 분산액을 준비하는 공정; 상기 제1 기판 상에 상기 탄소 나노 튜브 분산액을 도포하는 공정; 및 복수 개의 탄소 나노 튜브들을 제1 방향으로 정렬하는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법을 제공한다.

이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 방향으로 정렬된 복수 개의 탄소 나노 튜브들로 구성된 제1 편광층을 제1 기판 상에 형성함으로써, 별도의 정전기 방지층이 필요하지 않은 장점이 있고, 또한, 종래와 같은 연신 공정이 필요하지 않아서 제1 편광층이 수축하는 문제도 발생하지 않고, 종래에 비하여 제1 편광층의 제조 및 관리가 간단해지고, 박형으로 제조할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 편광층을 보여주기 위한 개략적인 평면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제1 편광층을 접지하는 방법을 도시한 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조 방법을 도시한 공정 단면도이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 편광층의 형성 공정을 도시한 공정도이다.

본 명세서에서 기술되는 "상에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 표면에 형성되는 경우뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.

본 명세서에서 기술되는 "제1" 및 "제2" 등의 수식어는 해당하는 구성들의 순서를 의미하는 것이 아니라 해당하는 구성들을 서로 구분하기 위한 것이다.

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

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.

도 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는, 서로 대향하는 제1 기판(100)과 제2 기판(200), 상기 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 사이에 형성된 액정층(300), 상기 제1 기판(100) 상에 형성된 제1 편광층(400), 상기 제2 기판(200) 상에 형성된 제2 편광층(500)을 포함하여 이루어진다.

도시하지는 않았지만, 상기 제2 기판(200)의 아래에는 백라이트(Backlight)가 배치되고, 상기 백라이트에서 방출된 광이 상기 제2 기판(200), 액정층(300) 및 제1 기판(100)을 투과하여 화상이 디스플레이된다. 따라서, 상기 제1 기판(100)은 화상이 디스플레이되는 상부 기판에 해당하고 상기 제2 기판(200)은 화상이 디스플레이되지 않는 하부 기판에 해당한다.

상기 제1 기판(100)의 일면, 보다 구체적으로는, 상기 제2 기판(200)과 마주하는 상기 제1 기판(100)의 하면 상에는 차광층(110) 및 컬러 필터층(120)이 형성되어 있다.

상기 차광층(110)은 화소 영역 이외의 영역으로 광이 누설되는 것을 차단하기 위한 것으로서 매트릭스(matrix) 구조로 이루어져 있다.

상기 컬러 필터층(120)은 상기 차광층(110)을 구성하는 매트릭스 구조의 사이 영역에 형성되며, 적색(R) 컬러 필터, 녹색(G) 컬러 필터, 및 청색(B) 컬러 필터를 포함하여 이루어진다.

도시하지는 않았지만, 상기 컬러 필터층(120) 상에 기판 평탄화를 위한 오버 코팅층(Overcoating layer)이 추가로 형성될 수 있다.

상기 제2 기판(200)의 일면, 보다 구체적으로, 상기 제1 기판(100)과 마주하는 상기 제2 기판(200)의 상면 상에는 박막 트랜지스터층(210), 화소 전극(220) 및 공통 전극(230)이 형성되어 있다.

구체적으로 도시하지는 않았지만, 상기 박막 트랜지스터층(210)에는 화소 영역을 정의하도록 게이트 라인과 데이터 라인이 서로 교차되도록 형성되어 있고, 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 영역에는 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터가 형성되어 있다. 상기 게이트 라인, 데이터 라인, 및 박막 트랜지스터의 구체적인 구성은 당업계에 공지된 다양한 형태로 변경될 수 있다.

상기 화소 전극(220)과 공통 전극(230)은 상기 박막 트랜지스터층(210) 상에 형성되어 있다. 상기 화소 전극(220)은 상기 화소 영역 각각에서 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되어 있다. 상기 공통 전극(230)은 상기 화소 전극(220)과 평행하게 배열되어 있다. 따라서, 상기 화소 전극(220)과 공통 전극(230) 사이에서 수평 전계가 생성되고, 이와 같은 수평 전계에 의해서 상기 액정층(300)의 배열상태가 구동되는 수평 전계 방식(In-Plane Switching) 액정표시장치가 구현될 수 있다. 상기 화소 전극(220)과 공통 전극(230)은 동일한 층에 형성될 수도 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 서로 상이한 층에 형성될 수도 있다. 또한, 도시하지는 않았지만, 상기 화소 전극(220)과 공통 전극(230) 중 어느 하나는 그 내부에 슬릿(slit)을 구비하면서 절연층 위에 형성되고 나머지 하나는 판(plate) 구조를 이루면서 상기 절연층 아래에 형성되어, 소위 프린지 필드 방식(Fringe field Switching) 액정표시장치가 구현될 수도 있다.

결과적으로, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 화소 전극(220)과 공통 전극(230)이 모두 상기 제2 기판(200)의 상면 상에 형성되며, 그에 따라 상기 제1 기판(100)의 상면에서 정전기를 제거하기 위한 방안이 요구된다.

상기 제1 편광층(400)은 상기 제1 기판(100)의 타면, 보다 구체적으로는, 상기 제2 기판(200)과 마주하지 않는 상기 제1 기판(100)의 상면 상에 형성되어 있다.

상기 제1 편광층(400)은 소정의 광축을 가지도록 구성되면서 그와 더불어 전도성이 있는 물질층으로 이루어진다. 즉, 본 발명에 따르면, 상기 제1 편광층(400)이 편광 기능을 수행함과 더불어 정전기 방지 기능도 함께 수행할 수 있기 때문에, 종래와 같이 상기 제1 기판(100)의 상면 상에 정전기 방지층이 별도로 요구되지 않는다.

이와 같은 기능을 하는 제1 편광층(400)은 탄소 나노 튜브(Carbon nanotube)를 포함하여 이루어진다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 편광층(400)을 보여주기 위한 개략적인 평면도이다.

도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 편광층(400)은 제1 기판(100)의 상면 상에 형성된 복수 개의 탄소 나노 튜브(401)들을 포함하여 이루어진다.

상기 탄소 나노 튜브(401)는 판상 구조인 흑연막이 둥글게 말려있는 형태를 가지며 그 형태에 따라서 금속과 같은 도체의 특성을 가진다. 따라서, 상기 탄소 나노 튜브(401)가 상기 제1 기판(100) 상에 밀집되게 배열된 경우 정전기 방지층으로서 기능할 수 있다.

실제로 탄소 나노 튜브는 ITO 대비 우수한 특성을 가지고 있다. 구체적으로, 탄소 나노 튜브의 열전도율은 ITO보다 좋아 안정적으로 전기를 흘려보낼 수 있다. 또한, ITO의 면저항 값은 1 × 10² (Ω/cm²)인 반면에 탄소 나노 튜브의 면저항 값은 10^-4 ~ 10^-5(Ω/cm²)로 탄소 나노 튜브의 면저항 값이 ITO보다 우수하다. 또한, 탄소 나노 튜브는 강철보다 강하지만 탄성률이 좋아 잘 휘어지는 특성이 있으므로 무기물인 ITO보다 유연한 장점이 있어 플렉시블(flexible) 액정표시장치에 적용될 수 있다.

본 발명에 적용될 수 있는 탄소 나노 튜브(401)로는 전도성을 가지는 당업계에 공지된 다양한 탄소 나노 튜브가 가능하며, 예로서, 전도성을 가지는 SWNT(Single-walled Carbon Nanotube), DWNT(Double-walled Carbon Nanotube), MWNT(Muti-walled Carbon Nanotube), 또는 Rope NT(Rope Carbon Nanotube)들을 들 수 있다.

또한, 상기 탄소 나노 튜브(401)는 그 정렬된 방향으로 입사된 빛을 흡수하는 특성이 있기 때문에, 상기 탄소 나노 튜브(401)를 일정한 방향으로 배열한 경우 편광자로서 기능할 수 있다. 예로서, 도 3과 같이 복수 개의 탄소 나노 튜브(401)들이 제1 방향, 구체적으로 가로 방향으로 정렬된 경우, 가로 방향으로 진동하는 빛은 흡수하고 세로 방향으로 진동하는 빛은 투과하여, 본 발명에 따른 액정표시장치의 편광자로서 적용될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 방향으로 정렬된 복수 개의 탄소 나노 튜브(401)들로 구성된 제1 편광층(400)을 적용함으로써, 별도의 정전기 방지층이 필요하지 않은 장점이 있고, 또한, 종래에 비하여 제1 편광층(400)의 제조 및 관리가 간단해지고, 박형으로 제조할 수 있는 장점이 있다. 또한, 후술하는 제조 공정에서 알 수 있듯이, 종래와 같은 연신 공정이 필요하지 않아서 제1 편광층(400)이 수축하는 문제도 발생하지 않는다.

다시 도 2를 참조하면, 상기 제2 편광층(500)은 상기 제2 기판(200)의 타면, 보다 구체적으로는, 상기 제1 기판(100)과 마주하지 않는 상기 제2 기판(200)의 하면 상에 형성되어 있다.

상기 제2 편광층(500)은 상기 제1 편광층(400)과 상이한 광축을 가지도록 구성된다. 상기 제2 편광층(500)은 상기 제1 편광층(400)과 달리 전도성이 있는 물질층으로 이루어질 필요가 없다. 따라서, 상기 제2 편광층(500)은 종래와 같은 편광판으로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 제2 편광층(500)은 소정의 광축을 가지는 편광자, 상기 편광자의 상면과 하면에 각각 형성된 상면 보호 필름과 하면 보호 필름, 및 상기 상면 보호 필름의 상면 상에 형성된 점착제를 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 편광자는 PVA(polyvinyl alcohol)에 요오드를 염착하여 제조한다.

다만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 상기 제2 편광층(500)은 상기 제1 편광층(400)과 유사하게 복수 개의 탄소 나노 튜브들을 포함하여 이루어질 수 있으며, 이 경우, 상기 제2 편광층(500)을 구성하는 복수 개의 탄소 나노 튜브들은 상기 제1 편광층(400)을 구성하는 복수 개의 탄소 나노 튜브들과 수직으로 이루면서 정렬될 수 있다.

전술한 정전기 방지층으로 기능할 수 있는 제1 편광층(400)은 소정의 방식에 의해서 접지될 수 있는데, 이에 대해서 도 4a 및 도 4b를 참고하여 설명하기로 한다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제1 편광층(400)을 접지하는 방법을 도시한 개략적인 단면도이다.

도 4a에서 알 수 있듯이, 제1 편광층(400)에 접지 테이프(600a)가 연결되고,상기 접지 테이프(600a)를 외부 케이스(미도시)에 접지시킬 수 있다.

또는, 도 4b에서 알 수 있듯이, 상기 제1 편광층(400)에 은(Ag) 도트(600b)가 연결되고, 상기 은 도트(600b)를 외부 케이스(미도시)에 접지시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도로서, 이는 제1 편광층(400)의 형성 위치가 변경된 것을 제외하고 전술한 도 2에 도시한 액정표시장치와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 이하, 동일한 구성에 대한 반복설명은 생략하기로 한다.

전술한 도 2에 따르면, 제1 편광층(400)이 제2 기판(200)과 마주하지 않는 제1 기판(100)의 상면 상에 형성되어 있다.

그에 반하여, 도 5에 따르면, 제1 편광층(400)이 제2 기판(200)과 마주하는 제1 기판(100)의 하면 상에 형성되어 있다. 보다 구체적으로, 제1 편광층(400)이 제1 기판(100)과 차광층(110) 사이 및 제1 기판(100)과 컬러 필터층(120) 사이에 형성되어 있다.

도 5와 같이 제1 편광층(400)이 제1 기판(100)의 하면 상에 형성된 경우에는, 상기 제1 편광층(400)에 접지 테이프(미도시)를 부착하고, 상기 접지 테이프를 양 기판(100, 200) 합착을 위한 실런트(미도시) 외부로 연장한 후 외부 케이스(미도시)에 접지시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도로서, 이는 컬러 필터층(120)이 박막 트랜지스터층(210) 위에 형성된 COT(Color on TFT) 구조에 관한 것이다.

도 6과 같은 COT 구조의 경우, 제1 기판(100) 상에 제1 편광층(400) 만이 형성될 수 있어 상기 제1 기판(100)의 구조 및 제조 공정이 간단해지는 장점이 있다.

도 6에 따른 액정표시장치를 구체적으로 설명하면, 제1 기판(100)의 상면 상에 제1 편광층(400)이 형성되어 있다. 상기 제1 편광층(400)은 전술한 실시예와 마찬가지로 제1 방향으로 정렬된 복수 개의 탄소 나노 튜브들을 포함하여 이루어진다. 상기 제1 편광층(400)은 상기 제1 기판(100)의 하면 상에 형성될 수도 있다.

상기 제1 기판(100)과 마주하는 제2 기판(200)의 상면 상에는 박막 트랜지스터층(210)이 형성되고, 상기 박막 트랜지스터층(210) 상에 컬러 필터층(120)이 형성되고, 상기 컬러 필터층(120) 상에 화소 전극(220) 및 공통 전극(230)이 형성된다. 또한, 상기 제1 기판(100)의 하면 상에는 제2 편광층(500)이 형성된다. 그리고, 상기 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 사이에 액정층(300)이 형성된다.

도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조 방법을 도시한 공정 단면도로서, 이는 전술한 도 2에 따른 액정표시장치의 제조 방법에 관한 것이다.

우선, 도 7a에서 알 수 있듯이, 제1 기판(100)의 하면 상에 매트릭스 구조로 차광층(110)을 형성하고, 상기 매트릭스 구조의 차광층(110) 사이에 컬러 필터층(120)을 형성한다.

다음, 도 7b에서 알 수 있듯이, 상기 제1 기판(100)의 상면 상에 제1 편광층(400)을 형성한다. 상기 제1 편광층(400)의 형성 공정은 도 8a 내지 도 8c를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 8a에서 알 수 있듯이, 탄소 나노 튜브 분산액(410)을 준비한다. 상기 탄소 나노 튜브 분산액(410)은 소정의 용기(700) 내에 유체(402)를 담고 복수 개의 탄소 나노 튜브(401)를 투입한 후 상기 탄소 나노 튜브(401)를 분산시키는 공정을 통해 준비할 수 있다. 상기 탄소 나노 튜브는 뭉치는 특성이 있기 때문에 상기 유체(402)에 혼합하여 균일하게 분산시키는 공정을 수행하는 것이다.

상기 유체(402)는 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol; PVA), 젤라틴(Gelatin), 디클로로에텐(Dichloroethene; DCE), 디메틸포름아미드(Dimethylformamide; DMF), 및 비이온계 계면활성제의 상품명 Triton X-100으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 유체를 이용할 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.

상기 탄소 나노 튜브(401)는 상기 탄소 나노 튜브 분산액(410) 전체에서 1 내지 50 중량% 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 만약, 상기 탄소 나노 튜브(401)의 함량이 1 중량% 미만일 경우에는 편광 기능 및 정전기 방지 기능이 저하될 수 있고, 상기 탄소 나노 튜브(401)의 함량이 50 중량% 초과일 경우에는 탄소 나노 튜브들이 뭉쳐서 후술하는 정렬 공정이 원활히 수행되지 않을 수 있다.

상기 탄소 나노 튜브(401)는 그 분산 및 정렬이 원활하기 위해서 그 길이가 200㎛이하인 것이 유리하지만 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 또한, 분산 정도를 높이기 위해서 상기 탄소 나노 튜브(401)의 표면에 작용기를 도입하는 것도 가능하다.

상기 탄소 나노 튜브(401)를 상기 유체(402)에 분산시키는 공정은 초음파 처리 공정 또는 초원심 분리 공정을 포함하여 이루어질 수 있다.

그 후, 도 8b에서 알 수 있듯이, 제1 기판(100)의 상면 상에 상기 탄소 나노 튜브 분산액(410)을 도포한다. 상기 도포 공정 이후에 상기 탄소 나노 튜브 분산액(410)을 건조시켜 상기 유체(402)를 제거할 수 있다.

그 후, 도 8c에서 알 수 있듯이, 한 쌍의 전극(800a, 800b)을 이용하여 전계를 형성함으로써 복수 개의 탄소 나노 튜브(401)들을 제1 방향으로 정렬함으로써, 제1 방향으로 정렬된 복수 개의 탄소 나노 튜브(401)들로 이루어진 제1 편광층(400)을 얻을 수 있다.

다음, 도 7c에서 알 수 있듯이, 상기 제2 기판(200)의 상면 상에 박막 트랜지스터층(210)을 형성하고, 상기 박막 트랜지스터층(210) 상에 화소 전극(220)과 공통 전극(230)을 형성한다.

또한, 상기 제2 기판(200)의 하면 상에 제2 편광층(500)을 형성한다. 상기 제2 편광층(500)은 전술한 도 8a 내지 도 8c와 같은 방법을 통해서 복수 개의 탄소 나노 튜브들을 제2 방향으로 정렬하여 형성할 수 있다. 다만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 편광자, 상기 편광자의 상면과 하면에 각각 형성된 상면 보호 필름과 하면 보호 필름, 및 상기 상면 보호 필름의 상면 상에 형성된 점착제를 포함하여 이루어진 제2 편광층(500)을 상기 제2 기판(200)의 하면 상에 부착할 수도 있으며, 이 경우는 후술하는 양 기판(100, 200)의 합착 공정 이후에 제2 편광층(500)의 부착 공정을 수행할 수 있다.

다음, 도 7d에서 알 수 있듯이, 상기 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 사이에 액정층(300)을 형성하면서 상기 제1 기판(100)과 제2 기판(200)을 합착한다.

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

도시하는 않았지만, 전술한 도 5 및 도 6에 도시한 액정표시장치의 제조 방법도 전술한 도 8a 내지 도 8c에 따른 방법으로 제1 기판(100)의 상면 또는 하면에 제1 편광층(400)을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지며, 그외의 구성들에 대한 형성 공정은 당업계에 공지된 다양한 방법을 이용할 수 있다.

100: 제1 기판 110: 차광층
120: 컬러 필터층 200: 제2 기판
210: 박막 트랜지스터층 220: 화소 전극
230: 공통 전극 300: 액정층
400: 제1 편광층 401: 탄소 나노 튜브
402: 유체 410: 탄소 나노 튜브 분산액
500: 제2 편광층 600a: 접지 테이프
600b: 은 도트

Claims

서로 대향하는 제1 기판 및 제2 기판;
상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 형성된 액정층; 및
상기 제1 기판 상에 형성된 제1 편광층을 포함하여 이루어지고,
상기 제1 편광층은 입사되는 광을 편광시킴과 더불어 정전기 방지 기능을 수행하기 위해서 제1 방향으로 정렬된 복수 개의 탄소 나노 튜브들을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 편광층은 상기 제2 기판과 마주하지 않는 상기 제1 기판의 상면 상에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 편광층은 상기 제2 기판과 마주하는 상기 제1 기판의 하면 상에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 편광층은 접지 테이프 또는 은 도트에 연결되고, 상기 접지 테이프 또는 은 도트는 외부 케이스에 접지된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1 기판 및 제2 기판을 준비하는 공정;
상기 제1 기판 상에 제1 편광층을 형성하는 공정; 및
상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 액정층을 형성하면서 상기 제1 기판과 제2 기판을 합착하는 공정을 포함하여 이루어지고,
상기 제1 편광층을 형성하는 공정은,
탄소 나노 튜브 분산액을 준비하는 공정;
상기 제1 기판 상에 상기 탄소 나노 튜브 분산액을 도포하는 공정; 및
복수 개의 탄소 나노 튜브들을 제1 방향으로 정렬하는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 탄소 나노 튜브 분산액을 준비하는 공정은 용기 내에 유체를 담고 상기 복수 개의 탄소 나노 튜브들을 투입한 후 상기 복수 개의 탄소 나노 튜브들을 분산시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 복수 개의 탄소 나노 튜브들은 상기 탄소 나노 튜브 분산액 전체에서 1 내지 50 중량% 범위로 포함되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 복수 개의 탄소 나노 튜브들을 제1 방향으로 정렬하는 공정은 한 쌍의 전극을 이용하여 전계를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 제1 편광층은 상기 제2 기판과 마주하지 않는 상기 제1 기판의 상면 상에 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 제1 편광층은 상기 제2 기판과 마주하는 상기 제1 기판의 하면 상에 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.