JP2012234178A - 液晶表示装置及び、配向膜、並びにこれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】液晶表示装置及び配向膜、並びにこれらの製造方法を提供する。
【解決手段】上記液晶表示装置は、第１表示板と第２表示板との間に、液晶分子を有する液晶層を含み、上記第１表示板と上記第２表示板の中の少なくとも一つに形成された配向膜は、第１ポリシロキサンと該第１ポリシロキサン上に配置された第２ポリシロキサンを含む。上記第２ポリシロキサンのケイ素原子の第１部位は、上記液晶層の液晶分子と相互作用をする垂直官能基と結合し、さらに上記液晶層の液晶分子を上記第１又は第２表示板に対して傾くように配向する第１プレチルト官能基と結合する。上記第２ポリシロキサンの結合構造は、上記第１ポリシロキサンの結合構造と異なる。
【選択図】図８Ｅ
【解決手段】上記液晶表示装置は、第１表示板と第２表示板との間に、液晶分子を有する液晶層を含み、上記第１表示板と上記第２表示板の中の少なくとも一つに形成された配向膜は、第１ポリシロキサンと該第１ポリシロキサン上に配置された第２ポリシロキサンを含む。上記第２ポリシロキサンのケイ素原子の第１部位は、上記液晶層の液晶分子と相互作用をする垂直官能基と結合し、さらに上記液晶層の液晶分子を上記第１又は第２表示板に対して傾くように配向する第１プレチルト官能基と結合する。上記第２ポリシロキサンの結合構造は、上記第１ポリシロキサンの結合構造と異なる。
【選択図】図８Ｅ
Description
本発明は、 液晶表示装置及び配向膜、並びにこれらの製造方法に関する。
一般的に、液晶表示装置は、液晶層の特性によって捩れネマティック（Twisted Nematic）方式、水平電界方式、又は垂直配向方式などに区分される。ＰＶＡ（Patterned Vertically Aligned）モードは広視野角を具現するために開発されている。一方、ＰＶＡモードの側面視認性をより改善するため、微細スリット（micro-slit）モード又はＳＶＡ（Super Vertical Alignment）モードが開発されている。更に、ＳＶＡモードでは、液晶分子を配向するため、液晶層に反応性メゾゲンが存在する。反応性メゾゲンは、液晶層に未硬化の状態であり、光照射により硬化されて液晶分子にプレチルト（pretilt）を付与する。硬化過程において、未硬化の反応性メゾゲンが液晶層に残留すると、液晶表示装置の残像不良は増加し、表示品質は低下する。
従って、液晶層に未硬化の反応性メゾゲンを減少させることが要求される。さらに、液晶表示装置の視認性と表示品質を向上するため、液晶分子を均一に配向することができる配向膜が要求される。
したがって、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、液晶層の残留性ポリマーを減少させる液晶表示装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、液晶層の液晶分子を均一に配列する配向膜を提供することにある。
上記のような目的を達成するために、本発明の第１の態様によれば、液晶表示装置は、第１表示板と第２表示板との間に液晶分子を有する液晶層を含む。上記第１表示板と上記第２表示板の中の少なくとも一つに形成された配向膜は、第１ポリシロキサンと該第１ポリシロキサン上に配置された第２ポリシロキサンを含む。上記第２ポリシロキサンのケイ素原子の第１部位は、上記液晶層の液晶分子と相互作用をする垂直官能基と結合し、さらに上記液晶層の液晶分子を上記第１又は第２表示板に対して傾くように配向する第１プレチルト官能基と結合する。上記第２ポリシロキサンの結合構造は、上記第１ポリシロキサンの結合構造と異なる。
本発明により、上記第２ポリシロキサンのケイ素原子の第２部位は、第２架橋結合鎖を介して上記第１プレチルト官能基に架橋結合された第２プレチルト官能基と結合し、上記第１プレチルト官能基に含まれた上記第１架橋結合鎖中のいずれか一つから上記第１ポリシロキサン部位まで最短距離で連結された結合の長さを合わせた第１鎖長は、上記第２プレチルト官能基に含まれた上記第２架橋結合鎖中のいずれかの一つから上記第２ポリシロキサン部位まで最短距離で連結された結合の長さを合わせた第２鎖長より長い。
本発明により、上記第１鎖長は、上記第２鎖長の約３倍〜約７倍であってもよい。
本発明により、上記第１プレチルト官能基と上記第２プレチルト官能基は、ビニル基（vinyl group）、スチレン基（styrene group）、メタクリレート基（methacrylate group）、シンナメート基（cinnamate group）、及びアクリル基（acrylic group）から選ばれた一つ以上を含んでもよい。
本発明により、上記第１プレチルト官能基対上記第２プレチルト官能基のモル（％）比は、約２〜約１０対１の範囲であるのが好ましい。
本発明により、上記第１ポリシロキサンは、相分離改善剤（phase separationenhancer）と結合される。
本発明により、上記第１プレチルト官能基は、炭素数約２〜約５のアルキル基を有するメタクリレート基を含み、上記第２プレチルト官能基は、ビニル基を含むのが好ましい。
本発明により、上記第１プレチルト官能基対上記第２プレチルト官能基のモル（％）比は、約１対３〜約３対１であるのが好ましい。
本発明により、上記相分離改善剤は、メチル基を含むのが好ましい。
本発明により、上記垂直官能基対上記第１プレチルト官能基対上記第２プレチルト官能基対上記相分離改善剤のモル（％）比は、約１：２：１：１〜約３：１０：３：３の範囲であるのが好ましい。
本発明により、上記第２ポリシロキサンは、光開始剤（photo-initiator）と結合されてもよい。
本発明により、上記光開始剤は、炭素数約１〜約５のアルキル基及びチオル基を含んでもよい。
本発明の上記液晶表示装置は、第１表示板と第２表示板との間に、液晶分子を有する液晶層を含み、上記第１表示板及び上記第２表示板中の少なくとも一つに形成された配向膜は、第１ポリシロキサンと該第１ポリシロキサンの上に配置された第２ポリシロキサンと含み、上記第２ポリシロキサンの結合構造は、上記第１ポリシロキサンの結合構造と異なる。
本発明の液晶表示装置及び配向膜によれば、液晶分子の配向性と液晶表示装置の残像が 改善されるため、液晶表示装置の 優れた表示品質が得られる。以下、本明細書に記載されている多くの利点を有することができるのは、この分野における通常の知識を有する者であれば理解されるべきである。
以下、添付の図面及び好ましい実施形態を参照して本発明を製造し使用する方法が詳細に説明される。
本発明の明細書において、同一の参照番号は、同一の部品又は構成要素を示すことに留意すべきである。また、数値限定が本明細書で提示されているが、特許請求の範囲に限定されない限り、このような限定は、単に例示に過ぎないことに留意すべきである。
図１及び図２を参照して、本発明の一実施形態による液晶表示装置が詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態による液晶表示装置のブロック図である。図２は、本発明の実施形態による液晶表示装置内の１つの画素ＰＸを構成する２つの副画素１９０ｈ及び１９０ｌの構成を概略的に示す。図１に示すように、液晶表示装置は、液晶表示板アセンブリ（liquid crystal panel assembly）３００、ゲート駆動部（gate driver）４００、データ駆動部（Data driver）５００、信号制御部６００、及び階調電圧生成部８００を含む。
信号制御部６００は、映像信号Ｒ、Ｇ、及びＢ、データイネーブル信号ＤＥ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、及びクロック信号ＭＣＬＫを含む制御信号をホストから受信する。信号制御部６００は、データ制御信号ＣＯＮＴ２及び映像データ信号ＤＡＴをデータ駆動部５００に出力し、ゲート線を選択するためのゲート制御信号ＣＯＮＴ１をゲート駆動部４００に出力する。一方、信号制御部６００は、光源を調節するために光源制御信号を光源発生部（図示せず）に出力する。
階調電圧生成部８００は、画素ＰＸに供給される全階調電圧又は限定された数の階調電圧（以下、“基準階調電圧”と称する。）を生成し、データ駆動部５００に出力する。基準階調電圧は、共通電圧Ｖｃｏｍに対して極性が異なる電圧を有する。
データ駆動部５００は、基準階調電圧を階調電圧生成部８００から受信し、信号制御部８００からの制御信号ＣＯＮＴ２及び映像データ信号に応答して階調電圧を複数のデータ線Ｄ１−Ｄｍに出力する。階調電圧生成部８００が限定された数の基準階調電圧のみを提供する場合に、データ駆動部５００は、基準階調電圧を分圧することによりさらに多くの数の拡張された階調電圧を生成することができる。データ駆動部５００は、拡張された複数の階調電圧をデータ線Ｄ１−Ｄｍに供給する際に共通電圧Ｖｃｏｍに対して同一の差の電圧であるが、フレームごとに異なる極性の電圧を交互に各画素に印加する反転駆動を行う。反転駆動方法は、１つのフレームですべての画素に印加されるデータ電圧の極性が同一であり、その次のフレームですべての画素のデータ電圧極性を反転するようにデータ電圧を供給するフレーム反転（frame inversion）と、１つのフレーム内で隣接したデータ線Ｄ１−Ｄｍ上の画素に印加されるデータ電圧の極性が反転するようにデータ電圧を供給する列反転と、隣接画素ＰＸの電圧極性が相互に異なってデータ電圧を供給する点反転と、同一のデータ線１７１に隣接した２個の画素ＰＸが同一の極性を有し、この２個の同一の極性画素ＰＸに隣接した１個の画素ＰＸが異なる極性を有するように反復する方式でデータ電圧を供給する２＋１反転とを含む。
ゲート駆動部４００は、ゲート制御信号ＣＯＮＴ１に応答してゲート信号を複数のゲート線Ｇ１−Ｇｎに順次に出力する。ゲート信号は、選択されたゲート線に接続された薄膜トランジスタをターンオンさせることができるゲートオン電圧Ｖｏｎと選択されないゲートに接続された薄膜トランジスタをターンオフさせることができるゲートオフ電圧Ｖｏｆｆとを有する。
液晶表示板アセンブリ３００は、下部表示板１００と、下部表示板１００と向かい合う上部表示板２００と、これらの間に介在する液晶層３とを含む。下部表示板１００は、行及び列を構成する行列の形態で配列された画素ＰＸと、同一の行にある画素ＰＸがそれぞれ接続された複数のゲート線Ｇ１−Ｇｎ１２１と、同一の列にある画素ＰＸがそれぞれ接続された複数のデータ線Ｄ１−Ｄｍ１７１とを有する。図２は、図１に示す複数の画素ＰＸの中の１つの画素ＰＸに対する概略的な構成を示す。１つの画素ＰＸは、離隔した１対の第１の副画素１９０ｈと第２の副画素１９０ｌとに分けられる。第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌは、それぞれ第１の副画素１９０ｈ及び第２の副画素１９０ｌの領域に形成される。副画素１９０ｈ及び１９０ｌは、それぞれ液晶蓄電器（liquid crystal capacitors）Ｃｌｃｈ及びＣｌｃｌと保持蓄電器Ｃｓｔｈ及びＣｓｔｌとを有する。液晶蓄電器Ｃｌｃｈ及びＣｌｃｌのそれぞれは、下部表示板１００に形成された副画素電極１９１ｈ及び１９１ｌのそれぞれの１つの端子と上部表示板２００に形成された共通電極２７０の１つの端子との間で形成された液晶層３により形成される。本発明の他の実施形態において、副画素１９０ｈ及び１９０ｌの各々は、異なるデータ線Ｄ１−Ｄｍに接続された薄膜トランジスタに接続されることがある。
共通電極２７０は、上部表示板２００の全面に形成されており、共通電圧Ｖｃｏｍの供給を受ける。他方、共通電極２７０及び画素電極１９１は、下部表示板１００に形成され得、画素電極１９１の形態に従って線形又は棒形状を有することもある。
液晶層３は、下部表示板１００と上部表示板２００との間に形成されたシール剤（図示せず）内に充填されている。液晶層３は、誘電体として機能する。シール剤は、下部表示板１００又は上部表示板２００に形成されており、下部表示板１００と上部表示板２００とを結合させる。下部表示板１００及び上部表示板２００は、図４Ａに示すように、スペーサ２５０又はシール剤（図示せず）により約２．０μｍ〜５．０μｍのセル間隔、すなわち、セルギャップ（cell gap）を保持することができ、より望ましくは、約３．３μｍ〜３．７μｍのセルギャップを保持する。本発明の他の実施形態において、薄膜トランジスタが形成される領域が広いために、スペーサが薄膜トランジスタ上に形成され得る。
偏光子（図示せず）は、実質に偏光子の偏光軸又は透過軸が直交するように下部表示板１００及び上部表示板２００のそれぞれに配置されることができる。言い換えれば、偏光子は、上部表示板２００の上部又は下部及び下部表示板１００の上部又は下部に形成されることができる。他方、偏光子は、下部表示板１００及び上部表示板２００の中のいずれか１つの表示板の上部又は下部だけに形成されることがある。本発明の一実施形態において、外部光の回折を減少させるために、偏光子の屈折率は、約１．５であり得、ヘイズ（Haze）値は、約２％〜５％であり得る。偏光子の屈折率値及び後述する他の物質の屈折率値は、約５５０ｎｍ〜５８０ｎｍの波長を有する光源で測定された値である。
駆動装置４００、５００、６００、及び８００が液晶表示板アセンブリ３００に接続されることにより液晶表示装置が製造される。駆動装置４００、５００、６００、及び８００は、１つの集積回路チップ上に形成された後に液晶表示板アセンブリ３００上に直接実装されるか、又は可撓性印刷回路膜（flexible printed circuit film）（図示せず）上に実装されることによりＴＣＰ（tape carrier package）の形態で液晶表示板アセンブリ３００に取り付けられるか、又は個別の印刷回路基板（printed circuit board）（図示せず）上に実装されることにより液晶表示板アセンブリ３００に接続されることができる。他方、信号線Ｇ１〜Ｇｎ及びＤ１〜Ｄｍと薄膜トランジスタＱｈ、Ｑｌ、Ｑｃ（図３に示す）とを形成する時にこれらの駆動装置４００、５００、６００、及び８００の各々又はそれらの組合せが液晶表示板アセンブリ３００に形成されることがある。
以下、液晶表示装置の映像表示の原理を簡単に説明する。データ電圧が液晶表示装置の各画素ＰＸの画素電極に供給されると、各画素ＰＸに充電された電圧は、その画素電極と共通電極２７０との電圧差により液晶層３で電場を生成する。液晶層３に形成された電場のために、液晶層３の液晶分子３１は、傾くか又は特定の方向性をもって移動される。このように液晶分子３１のチルト又は方向に基づいて液晶層３を通過する光は、位相遅延（phase retardation）を有する。光の位相遅延による位相差に基づいて、光は、偏光子を透過させるか又は偏光子に吸収される。したがって、画素電極１９１に供給されるデータ電圧が調節される場合、基本色（primary color）に対する光の透過率差が発生し、結果的に、液晶表示装置が映像を表現することができる。基本色は、赤色、緑色、青緑色（cyan）、赤紫色（magenta）、黄色（yellow）、及び白色（white）から選択された色を含む。本発明の一実施形態において、基本色は、赤色、緑色、及び青色を含む。他方、映像品質を向上させるために、この基本色は、赤色、緑色、青色、及び黄色を含む４個又はそれ以上の色を含んでもよい。
液晶表示板アセンブリ
実施形態１
上部表示板
次に、図３乃至図５Ａ及び図５Ｂを参照して本発明の実施形態による液晶表示板アセンブリ３００を詳細に説明する。図３は、本発明の実施形態による液晶表示板アセンブリ３００を構成する単位画素の配置を示す平面図であり、図４Ａは、図３に示す液晶表示板アセンブリ３００の４ａ−４ａ’線に沿って切断された断面図であり、図４Ｂは、図３に示す液晶表示板アセンブリ３００の４ｂ−４ｂ’線に沿って切断された断面図であり、図４Ｃは、図３に示す液晶表示板アセンブリ３００の４ｃ−４ｃ’線に沿って切断された断面図である。図５Ａは、図３に示す第２の副画素電極の中央部Ａ５の一例の拡大平面図であり、図５Ｂは、図３に示す第２の副画素電極の中央部Ａ５の他の例の拡大平面図である。１つの画素の拡大平面図が図３に図示されたが、複数の行及び列の画素がマトリックスの形態で配列されることに留意すべきである。
実施形態１
上部表示板
次に、図３乃至図５Ａ及び図５Ｂを参照して本発明の実施形態による液晶表示板アセンブリ３００を詳細に説明する。図３は、本発明の実施形態による液晶表示板アセンブリ３００を構成する単位画素の配置を示す平面図であり、図４Ａは、図３に示す液晶表示板アセンブリ３００の４ａ−４ａ’線に沿って切断された断面図であり、図４Ｂは、図３に示す液晶表示板アセンブリ３００の４ｂ−４ｂ’線に沿って切断された断面図であり、図４Ｃは、図３に示す液晶表示板アセンブリ３００の４ｃ−４ｃ’線に沿って切断された断面図である。図５Ａは、図３に示す第２の副画素電極の中央部Ａ５の一例の拡大平面図であり、図５Ｂは、図３に示す第２の副画素電極の中央部Ａ５の他の例の拡大平面図である。１つの画素の拡大平面図が図３に図示されたが、複数の行及び列の画素がマトリックスの形態で配列されることに留意すべきである。
液晶表示板アセンブリ３００は、下部表示板１００、上部表示板２００、液晶層３、及び偏光子を含む。まず、上部表示板２００を詳細に説明する。上部表示板２００は、上部基板２１０上に形成された遮光部材２２０、蓋膜２２５、共通電極２７０、及び上板配向膜２９２を含む。
遮光部材（light blocking member）２２０は、ガラス又はプラスチック材質の透明な上部基板２１０上に形成される。上部基板２１０の厚さは、約０．２ｍｍ〜０．７ｍｍであり、上部基板２１０の屈折率は、約１．０〜２．５であり得、より望ましくは、約１．５である。遮光部材２２０は、ブラックマトリックス（black matrix）とも呼ばれ、酸化クロム（chromium oxide：ＣｒＯｘ）のような金属又は不透明有機膜材料などで作られることができる。金属及び有機膜の遮光部材の厚さは、それぞれ約３００Å〜２０００Å及び約２μｍ〜５μｍである。遮光部材２２０は、光が画素ＰＸを通過するように画素ＰＸの形状と類似した複数の開口部を有し、画素ＰＸ間の光漏れを防止するために画素ＰＸ間で形成されることができる。また、遮光部材２２０は、下部表示板１００に形成されたゲート線１２１、データ線１７１、及び薄膜トランジスタＱｈ、Ｑｌ、及びＱｃに対応する部分で形成されることができる。本発明の他の実施形態において、液晶表示板アセンブリの製造工程を単純化し、液晶表示装置の透過率を向上させるために、遮光部材２２０は、ゲート線１２１、データ線１７１、及び薄膜トランジスタが形成された下部基板１１０の内側面又は形成されない外側面の下部基板１１０上に形成されることができる。つまり、遮光部材２２０は、薄膜トランジスタ等の構成物が形成された領域に重畳するように、あるいは、画素領域の外側の領域に形成され得る。
蓋膜２２５は、遮光部材２２０上に形成される。蓋膜２２５は、遮光部材２２０のような下部層の屈曲表面を平坦化するか又は下部層からの不純物の溶出を防止する。一実施形態において、蓋膜２２５の厚さは、約１μｍ〜３μｍであり、より望ましくは約１．２μｍ〜１．５μｍである。他の実施形態において、蓋膜２２５の屈折率は、約１．５〜２．５であり得、より望ましくは約１．８である。他の実施形態において、遮光部材２２０が下部表示板１００に形成される場合に、蓋膜２２５は、上部表示板に形成されず、下部表示板１００の遮光部材２２０上に形成されてもよい。本発明の一実施形態において、蓋膜２２５はアクリル系物質を含んでもよい。蓋膜２２５に含まれたアクリル系物質は、蓋膜２２５を形成する工程で硬化される。イミド系物質より硬化されたアクリル系物質を含む蓋膜２２５において、短波長の紫外線の透過率が高い。蓋膜２２５で短波長の紫外線の透過率が高いと、後述の電界露光工程又は蛍光露光工程で光硬化剤又は反応性メゾゲン（ＲＭ）を硬化するため、入射光の強度が増え、架橋率は増加し得る。アクリル系物質は、後述する上板又は下板積層構造の蓋膜２２５に含まれてもよい。
複数のスリット（切開部）を有しない共通電極２７０は、蓋膜２２５上に形成される。共通電極２７０は、インジウムスズ酸化物（indium-tin oxide：ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（indium-zinc-oxide：ＩＺＯ）のような透明な導電体又は画素電極１９１と同一の材料で形成されることができる。共通電極２７０の厚さは、約５００Å〜２０００Åであり、より望ましくは、約１２００Å〜１５００Åである。液晶表示装置の透過率を最大にするために使用されるＩＺＯ及びＩＴＯで形成された共通電極２７０の厚さは、それぞれ約１２００Å〜１５００Å及び約５００Å〜１５００Åであり得る。また、外部光の回折を減少させるために、ＩＺＯ及びＩＴＯで形成された共通電極２７０の屈折率は、それぞれ約１．５〜２．５及び約１．５〜２．３であり得る。本発明の他の実施形態において、フリンジ電場（fringe electric field）をさらに多く形成するための複数のスリット（切開部）は、共通電極２７０で形成され得る。
上板配向膜２９２は、液晶分子３１を特定の配列で保持するために共通電極２７０上に形成される。上板配向膜２９２は、インクジェット又はロールプリンティング（ｒｏｌｌ ｐｒｉｎｔｉｎｇ）等により配向性を有する流体有機物を塗布した後に、赤外線及び紫外線（ＵＶ）のような光源により又は熱的に硬化することにより形成される。上板配向膜２９２は、上板主配向膜３４を含み、上板光硬化層３６をさらに含んでもよい。
上板主配向膜３４は、液晶分子３１の長軸又は主軸を下部基板１１０又は上部基板２１０、あるいは上板主配向膜３４に実質的に垂直配向する垂直配向物質であり得る。主配向膜３４の厚さは、約５００Å〜１５００Åであり、より望ましくは約７００Å〜１０００Åである。液晶表示装置の透過率を向上させるための主配向膜３４の屈折率は、約１．６であり得る。主配向膜３４が垂直配向（vertical alignment：ＶＡ）モード又はツイステッドネマチック（twisted nematic：ＴＮ）モードのために一般的に使用される物質の膜となることができることは、当該技術分野における通常の知識を有する者には容易に理解されるであろう。
光硬化層３６は、液晶分子３１の長軸（major axis）又は主軸（principal axis）が下部基板１１０又は上部基板２１０、あるいは主配向膜（main alignment layer）３４についてプレチルト角（pre-tilt angle）を有するように光により硬化される物質で形成される。光硬化層３６を構成する物質は、光硬化剤（light hardener）、反応性メソゲン（Reactive Mesogen：ＲＭ）、光反応性ポリマー（photo-reactive polymer）、光重合物質（photopolymerization material）、又は光異性化物質（photo-isomerization material） であり得る。
上板配向膜２９２は、ポリイミド系化合物（polyimide-based compound）、ポリアミック酸系化合物（polyamic acid-based compound）、ポリシロキサン系化合物（poly siloxane-based compound）、ポリビニルシンナメート系化合物 （polyvinyl cinnamate-based compound）、ポリアクリレート系化合物（polyacrylate-based compound）、ポリメチルメタクリレート系化合物（polymethylmethacrylate-based compound）、光硬化剤、反応性メソゲン、光反応性ポリマー（photo-reactive polymer）、光重合物質（photopolymerization material）、光異性化物質（photo-isomerization material）及びこれらの混合物から選択された少なくとも１つの物質で形成された膜であり得る。
反応性メソゲン（ＲＭ）は、アクリレート（acrylate） 、メタクリレート（methacrylate）、エポキシ（epoxy）、オキセタン（oxetane）、ビニルエーテル（vinyl-ether）、スチレン（styrene）、又はチオールエン（thiolene）グループであり得る。光反応性ポリマーは、アゾ系化合物（azo-based compound）、シンナメート系化合物（cinnamate-based compound）、カルコン系化合物（chalcone-based compound）、クマリン系化合物（coumarin-based compound）、又はマレイミド系化合物（maleimide-based compound）であり得る。光重合物質は、カルコン（chalcone）又はクマリネ（coumarlne）であり得る。光異性化物質は、アゾ（azo）又は二重トラン（double tolane）であり得る。
上板配向膜２９２を構成する上板主配向膜３４及び上板光硬化層３６は、図６Ａ〜図６Ｃと関連して後述する方法により形成されることができる。
上板配向膜２９２は、スイスチバ（Ciba）社のイルガキュア（Irgacure）−６５１製品であるベンジルジメチルケタール（Benzyl dimethyl ketal）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ−９０７製品であるα−アミノアセトフェノン（α-amino acetophenone）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ−１８４製品である１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（1-hydroxy cyclohexyl phenyl keton）及びこれらの混合物から選択された少なくとも１つの物質で形成された光開始剤（photo initiator）を追加で含むことができる膜であり得る。
本発明の一実施形態による上板配向膜２９２を構成する物質は、光反応性ポリマー及び反応性メソゲン（ＲＭ）の中のいずれか１つとポリイミド（polyimide）系ポリマーの混合物であり得る。他方、上板配向膜２９２は、光硬化層３６を除く主配向膜３４で構成され得る。
本発明の一実施形態による反応性メソゲン（ＲＭ）を説明する。本発明による反応性メソゲン（ＲＭ）は、配向膜を形成し、光又は熱により硬化されることにより光硬化層３５及び３６を形成する。化学構造の観点において、本発明による反応性メソゲンは、次の構造式ＸＶＩ−Ｒで表現される光反応性ジメタアクリレート（photo-reactive dimethaacrylate）系モノマーであり得、より具体的には、構造式ＸＶＩＩ−Ｒ１、ＸＶＩＩ−Ｒ２、ＸＶＩＩ−Ｒ３、ＸＶＩＩ−Ｒ４、ＸＶＩＩ−Ｒ５、又はＸＶＩＩ−Ｒ６で表現されるモノマー分子であり得る。
構造式ＸＶＩ−Ｒ
ここで、Ａ、Ｂ、及びＣは、それぞれベンゼン環（benzene ring）、シクロヘキシル環（cyclohexyl ring）、及びナフタレン環（naphthalene ring）から選択されたいずれか１つであり得る。Ａ、Ｂ、及びＣを構成する各環の外郭水素原子（Outer hydrogen atom）は置き換えられないか、又はこれらの水素原子の中の少なくとも１つは、アルキル基、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃ１）、又はメトキシ基（ＯＣＨ３）に置き換えられ得る。Ｐ１及びＰ２のそれぞれは、アクリレート、メタクリレート、エポキシ、オキセタン、ビニルエーテル、スチレン、及びチオールエン（thiolene）グループの中のいずれか１つであり得る。
Ｚ１、Ｚ２、及びＺ３は、単一結合、 連結基（リンキンググループ）（linking group）又は連結基の組合せであり得る。単一結合は、Ａ、Ｂ、及びＣがそれらの間の中間物質なしに直接的に結合することを意味する。連結基は、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、アルキル基、−Ｏ−又は当該分野における通常の知識を有する者により容易に使用されることができる連結基であり得る。
より具体的に、本発明の実施形態による反応性メソゲンは、次の構造式ＸＶＩＩ−Ｒ１、ＸＶＩＩ−Ｒ２、ＸＶＩＩ−Ｒ３、ＸＶＩＩ−Ｒ４、ＸＶＩＩ−Ｒ５、又はＸＶＩＩ−Ｒ６で表現されるモノマーであり得る。
構造式ＸＶＩＩ−Ｒ１
構造式ＸＶＩＩ−Ｒ２
構造式ＸＶＩＩ−Ｒ３
構造式ＸＶＩＩ−Ｒ４
構造式ＸＶＩＩ−Ｒ５
構造式ＸＶＩＩ−Ｒ６
本発明による反応性メソゲン（ＲＭ）の特性を評価するために、液晶表示装置は、上述した反応性メソゲンの中で構造式ＸＶＩＩ−Ｒ６で表現された反応性メソゲンを適用することにより製造された。液晶表示板アセンブリは、図６Ａを参照して説明したＳＶＡモードに従って製造された。液晶表示装置の画素ＰＸの構成は、実質的に図３の構成と同様である。液晶層３のセル間隔は、約３．５μｍであり、蛍光露光工程（fluorescent exposure process）に適用された紫外線の照度は約０．１５ｍＷ／ｃｍ２であった。また、画素電極１９１の微細ブランチ１９７の幅、露光電圧、電界露光工程（exposure process）の紫外線強度、及び蛍光露光工程の時間を以下に表１として示す。
表１に示すすべての実験例において、液晶表示装置のブラック残像は、約２のレベルを示し、階調間の応答速度は、約０．００７秒〜約０．００９秒である。したがって、構造式ＸＶＩＩ−Ｒ６の反応性メソゲン（ＲＭ）は、広い範囲の工程条件に適用される際にもよい特性を示すことがわかる。
残像評価方法は、チェックパターン画面を液晶表示装置上に約１日以上表示し、これを他の画面に変更した後にチェックパターンを観察し、この観察結果をレベル１〜レベル５として評価する。レベル１は、チェックパターンがこの液晶表示装置の側面で観察されないレベルであり、レベル２は、チェックパターンが側面で観察されるレベルであり、レベル３は、チェックパターンが側面で強く観察されるレベルであり、レベル４は、チェックパターンが正面で弱く観察されるレベルであり、レベル５は、チェックパターンが正面で強く観察されるレベルである。このブラック残像は、チェックパターン画面を表示し、ブラックパターンに変更した後にチェックパターンを観察することにより評価されることができる。面残像は、チェックパターン画面を表示し、これを階調パターンに変更した後にチェックパターンを観察することにより評価されることができる。
下部表示板
以下、下部表示板１００について詳細に説明する。下部表示板１００は、その上にゲート線１２１、降圧ゲート線１２３、及び保持電極線１２５となるゲート層導電体、ゲート絶縁膜１４０、半導体１５４、線形抵抗性接触部材１６５、データ層導電体１７１、１７３、１７５、１７７ｃ、第１の保護膜１８１、カラーフィルター２３０、第２の保護膜１８２、画素電極１９１及び下板配向膜２９１を含む。
以下、下部表示板１００について詳細に説明する。下部表示板１００は、その上にゲート線１２１、降圧ゲート線１２３、及び保持電極線１２５となるゲート層導電体、ゲート絶縁膜１４０、半導体１５４、線形抵抗性接触部材１６５、データ層導電体１７１、１７３、１７５、１７７ｃ、第１の保護膜１８１、カラーフィルター２３０、第２の保護膜１８２、画素電極１９１及び下板配向膜２９１を含む。
複数のゲート線１２１、複数の降圧ゲート線１２３、及び複数の保持電極線１２５で構成されたゲート層導電体は、ガラス又はプラスチック材質の下部基板１１０上に形成される。下部基板１１０の厚さは、約０．２ｍｍ〜０．７ｍｍである。下部基板１１０の屈折率は、約１．０〜２．５であり得、より望ましくは、約１．５である。
ゲート線１２１及び降圧ゲート線１２３は、主に横方向に伸びており、ゲート信号を伝達する。ゲート層導電体は、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ及びこれらの混合物から選択された物質で形成されることができる。もう１つの実施形態によるゲート層導電体は、二重膜又は三重膜の構造を有することができる。例えば、二重膜構造は、Ａｌ／Ｍｏ、Ａｌ／Ｔｉ、Ａｌ／Ｔａ、Ａｌ／Ｎｉ、Ａｌ／ＴｉＮｘ、Ａｌ／Ｃｏ、Ｃｕ／ＣｕＭｎ、Ｃｕ／Ｔｉ、Ｃｕ／ＴｉＮ、又はＣｕ／ＴｉＯｘとなり得る。三重膜構造は、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ、Ｃｏ／Ａｌ／Ｃｏ、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ、ＴｉＮｘ／Ａｌ／Ｔｉ、ＣｕＭｎ／Ｃｕ／ＣｕＭｎ、Ｔｉ／Ｃｕ／Ｔｉ、ＴｉＮｘ／Ｃｕ／ＴｉＮｘ、又はＴｉＯｘ／Ｃｕ／ＴｉＯｘとなり得る。
ゲート線１２１は、突出した形状の第１のゲート電極１２４ｈ及び第２のゲート電極１２４ｌを含む。降圧ゲート線１２３は、突出した形状の第３のゲート電極１２４ｃを含む。第１のゲート電極１２４ｈ及び第２のゲート電極１２４ｌは、相互に接続されることにより１つの突出部が形成されるようにする。
保持電極線１２５は、第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌの周辺を取り囲むように横方向及び縦方向に伸張しており、所定の電圧、例えば、共通電圧Ｖｃｏｍを送信する。他方、保持電極線１２５は、２つ以上のレベルを有する所定のスイング電圧を送信することができる。保持電極線１２５は、ゲート線１２１にほぼ垂直であるように伸張した複数の保持電極線縦部１２８と、保持電極線縦部１２８の終端を相互に接続する保持電極線横部１２７と、保持電極線横部１２７から突出した形態の保持電極線拡張部１２６とを含む。
ゲート絶縁膜（gate insulating layer）１４０は、ゲート層導電体上に形成される。ゲート絶縁膜１４０は、無機絶縁物、有機絶縁物、又は有機・無機絶縁物で形成された膜であり得る。無機絶縁物は、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）又はジルコニア（ＺｒＯ２）であり得る。有機絶縁物は、ポリシロキサン（Poly Siloxane）、フェニルシロキサン（Phenyl Siloxane）、ポリイミド（Polyimide）、シルセスキオキサン（Silsesquioxane）、シラン（Silane）又は当該技術分野における通常の知識を有する者により容易に使用されることができる有機絶縁物質であり得る。有機・無機絶縁物は、上述した無機絶縁物及び有機絶縁物のそれぞれから選択された少なくとも１つ又はそれ以上の物質の混合物であり得る。特に、ポリシロキサン有機絶縁物及びポリシロキサンで構成された有機・無機絶縁物は、約３５０°Ｃ以上で高耐熱性、光の高い透過性及び他の層と良好な接着力の特性を有する。
無機絶縁物で形成されたゲート絶縁膜１４０の厚さは、約２０００Å〜４０００Åであり得、より望ましくは約３０００Åである。有機絶縁物又は有機・無機絶縁物で形成されたゲート絶縁膜１４０の厚さは、約３０００Å〜５０００Åであり得、より望ましくは約４０００Åである。液晶表示装置の透過率を向上させるためのゲート絶縁膜１４０を構成する窒化ケイ素、酸化ケイ素、有機絶縁物又は有機・無機絶縁物の屈折率は、それぞれ約１．６〜２．１、約１．３５〜１．６５、約１．４〜１．７、又は約１．４〜１．９であり得、より望ましくは、それぞれ約１．８５、約１．５、約１．５５又は約１．６である。ゲート絶縁膜１４０の屈折率が下部基板１１０の屈折率に近接するほど液晶表示装置の透過率は向上する。
半導体１５４は、水素化非晶質ケイ素（hydrogenated amorphous silicon）、結晶質ケイ素（crystalline silica）、又は酸化物半導体などで作られることができ、ゲート絶縁膜１４０上に形成される。半導体１５４上には、データ線１７１、ソース電極１７３、及びドレーン電極１７５が実質的に重なっている。第１のゲート電極１２４ｈ及び第２のゲート電極１２４ｌ上に形成された第１の半導体１５４ｈ及び第２の半導体１５４ｌと第３のゲート電極１２４ｃ上に形成された第３の半導体１５４ｃとは、相互に分離されるように形成される。半導体１５４の厚さは、約１０００Å〜２５００Åであり、より望ましくは約１７００Åである。酸化物半導体は、ＡＸＢＸＯＸ又はＡＸＢＸＣＸＯＸで表現される化学式を有する化合物であり得る。Ａは、Ｚｎ又はＣｄ、Ｂは、Ｇａ、Ｓｎ又はＩｎ、ＣはＺｎ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｉｎ又はＨｆであり得る。Ｘは、０でなく、Ａ、Ｂ、及びＣは、相互に異なる。他の実施形態によると、酸化物半導体は、ＩｎＺｎＯ、ＩｎＧａＯ、ＩｎＳｎＯ、ＺｎＳｎＯ、ＧａＳｎＯ、ＧａＺｎＯ、ＧａＺｎＳｎＯ、ＧａＩｎＺｎＯ、ＨｆＩｎＺｎＯ、ＨｆＺｎＳｎＯ、及びＺｎＯの群から選択された化合物であり得る。このような酸化物半導体は、水素化非晶質ケイ素に比べて有効移動度（effective mobility）が約２〜１００倍に優れ、これにより、画素電極１９１の充電速度を向上させる。
線形抵抗性接触部材（linear ohmic contact member）１６５は、半導体１５４上に形成される。線形抵抗性接触部材１６５の厚さは、約２００Å〜５００Åである。まず、第１の線形抵抗性接触部材１６５ｈ、第２の線形抵抗性接触部材１６５ｌ、及び第３の線形抵抗性接触部材１６５ｃ（図示せず）は、第１の半導体１５４ｈ 、第２の半導体１５４ｌ、及び第３の半導体１５４ｃ上にそれぞれ形成され、チャネル上には形成されない。
データ層導電体は、データ線１７１、第１のソース電極１７３ｈ、第１のドレーン電極１７５ｈ、第２のソース電極１７３ｌ、第２のドレーン電極１７５ｌ、第３のソース電極１７３ｃ及び第３のドレーン電極１７５ｃとなり、線形抵抗性接触部材１６５上に形成される。データ層導電体は、上述したゲート層導電体材料と同一の材料で形成されることができる。画素電極１９１の充電率を改善し、データ電圧の伝搬遅延（propagation delay）を減少させるために、データ層導電体は、低抵抗単一膜金属又は少なくとも１つの層が金属層である２又は３重層の構成を有することができる。半導体１５４が酸化物半導体物質で構成される場合、このデータ層導電体は、線形抵抗性接触部材１６５の形成なしに半導体１５４上に直接形成されることができる。
データ線１７１は、ゲート絶縁膜１４０を介在してゲート線１２１又は降圧ゲート線１２３と交差する。データ線１７１は、カップ又はＵ字状の第１のソース電極１７３ｈ及びキャップ又は∩形態（図３において逆Ｕ字状）の第２のソース電極１７３ｌに接続される。第１のドレーン電極１７５ｈ及び第２のドレーン電極１７５ｌの終端部分は、それぞれ第１のソース電極１７３ｈ及び第２のソース電極１７３ｌにより部分的に囲まれる。第２のドレーン電極１７５ｌの他の終端部分は、第２のソース電極１７３ｌにより部分的に囲まれた終端部分から伸張し、Ｕ字状の第３のソース電極１７３ｃに接続される。第３のドレーン電極１７５ｃの１つの終端部分は、第３のソース電極１７３ｃにより部分的に囲まれ、他の終端部分１７７ｃは、保持電極線拡張部１２６上に重なり、これにより、これらの間で降圧蓄電器Ｃｓｔｄが形成される。第３のドレーン電極１７５ｃの他の終端部分１７７ｃが保持電極線拡張部１２６と重なる面積のサイズに従って降圧蓄電器Ｃｓｔｄの容量は変わる。本発明の実施形態による基本画素群を構成する基本色の画素は、それぞれ異なる降圧蓄電器Ｃｓｔｄの容量を有することができる。
図１９Ｂは、各画素で降圧蓄電器Ｃｓｔｄの容量間の差を示すために基本画素群に含まれた赤色画素ＰＸ−Ｒ、緑色画素ＰＸ−Ｇ、及び青色画素ＰＸ−Ｂの各々で図１８に示すＡ１９部分を拡大した図である。赤色画素ＰＸ−Ｒ、緑色画素ＰＸ−Ｇ、及び青色画素ＰＸ−Ｂが相互に同様であるが、各画素で保持電極線拡張部と重なる第３のドレーン電極１７５ｃの他の終端部分１７７ｃの面積ＡＯＬ−Ｂ、ＡＯＬ−Ｇ、又はＡＯＬ−Ｒのサイズは異なる。このような重複面積は、後述する第２の液晶蓄電器Ｃｌｃｌの電圧対第１の液晶蓄電器Ｃｌｃｈの電圧の比を約０．６〜０．９：１に調節するために変わり得る。後述する黄色みがかった（yellowish）カラーの発生を減少させるために、第２の液晶蓄電器Ｃｌｃｌの電圧対第１の液晶蓄電器Ｃｌｃｈの電圧の比は、基本画素群ＰＳを構成する各画素に従って変わり得る。したがって、基本画素群ＰＳを構成する画素が異なる電圧比を有するようにするためには、第３のドレーン電極１７５ｃの他の終端部分１７７ｃと保持電極線拡張部１２６との重複面積を調節することができる。例えば、液晶表示装置が黄色みがかった色を有することを防止するために、赤色、緑色、及び青色画素を含む基本画素群において、青色（Ｂ）画素の電圧比が緑色（Ｇ）画素の電圧比より大きく設定されるか又は同一であり、緑色（Ｇ）画素の電圧比が赤色（Ｒ）画素の電圧比より大きく設定されるか又は同一であるように設定されることができる。この際、重なる面積のサイズは、各画素の電圧比を調節するために次のように設定されることができる。
ＡＯＬ−Ｂ≦ＡＯＬ−Ｇ≦ＡＯＬ−Ｒ
ここで、 ＡＯＬ−Ｂ、ＡＯＬ−Ｇ、及びＡＯＬ−Ｒは、図１９Ｂに示すように、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、及び赤色（Ｒ）画素で第３のドレーン電極１７５ｃの他の終端部分１７７ｃと保持電極線拡張部１２６との重複面積のサイズを示す。
ここで、 ＡＯＬ−Ｂ、ＡＯＬ−Ｇ、及びＡＯＬ−Ｒは、図１９Ｂに示すように、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、及び赤色（Ｒ）画素で第３のドレーン電極１７５ｃの他の終端部分１７７ｃと保持電極線拡張部１２６との重複面積のサイズを示す。
第１のゲート電極１２４ｈ、第２のゲート電極１２４ｌ、及び第３のゲート電極１２４ｃと、第１のソース電極１７３ｈ、第２のソース電極１７３ｌ、及び第３のソース電極１７３ｃと、第１のドレーン電極１７５ｈ、第２のドレーン電極１７５ｌ、及び第３のドレーン電極１７５ｃとは、第１の半導体１５４ｈ、第２の半導体１５４ｌ、及び第３の半導体１５４ｃとともに１つの画素ＰＸを動作させるための第１の薄膜トランジスタ（thin film transistor：ＴＦＴ）Ｑｈ、第２の薄膜トランジスタＱｌ、及び第３の薄膜トランジスタＱｃをそれぞれ構成する。薄膜トランジスタＱｈ、Ｑｌ、及びＱｃの動作の間に電荷が移動されるチャネル層は、ソース電極１７３ｈ、１７３ｌ、及び１７３ｃとドレーン電極１７５ｈ、１７５ｌ、及び１７５ｃ間の半導体１５４ｈ、１５４ｌ、及び１５４ｃの層内に形成される。
半導体１５４ｈ、１５４ｌ、及び１５４ｃの層及びデータ層導電体が同一のマスクを使用してエッチングされる場合に、チャネル領域を除くデータ層導電体は、その下に形成される半導体１５４と線形抵抗性接触部材１６１及び１６５ｈと実質的に同一のパターンを有し得る。しかしながら、エッチング技術に基づいて、半導体１５４の膜は、約３μｍ又はそれ以下の特定の距離でデータ層導電体の両側側壁から伸張するように露出し、データ層導電体により覆われない部分を有し得る。
本発明の他の実施形態に従って、チャネルからコンタクトホール１８５ｈ及び１８５ｌまで接続された第１のドレーン電極１７５ｈ又は第２のドレーン電極１７５ｌの線は、微細ブランチの方向と実質的に同一の方向に形成されることもできる。これにより、画素領域でテクスチャ（texture）が減少し、液晶表示装置の輝度が増加する。
第１の保護膜１８１は、データ層導電体上に形成される。第１の保護膜１８１は、ゲート絶縁膜１４０で構成されることができる上述した無機絶縁物、有機絶縁物、又は有機・無機絶縁物でなされることができる。無機絶縁物で形成された第１の保護膜１８１の厚さは、約３００Å〜２０００Åであり得、より望ましくは、約５００Åである。有機絶縁物又は有機・無機絶縁物で形成された第１の保護膜１８１の厚さは、約２５０００Å〜３５０００Åであり得る。液晶表示装置の透過率を向上させるための第１の保護膜１８１を構成する窒化ケイ素、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、有機絶縁物又は有機・無機絶縁物の屈折率は、それぞれ約１．６〜２．１、約１．３５〜１．６５、約１．５〜１．９又は約１．５〜１．９であり得、より望ましくは、それぞれ約１．８５、約１．５、約１．７〜１．８又は約１．６である。
カラーフィルター２３０は、第１の保護膜１８１上に形成される。カラーフィルターは、光が遮光されない画素ＰＸ領域に形成される。カラーフィルター２３０の厚さは、約１．５μｍ〜３μｍである。カラーフィルター２３０の屈折率は、約１．３〜２．２であり得、より望ましくは約１．６である。
各画素ＰＸに形成されたカラーフィルター２３０は、基本色、例えば、赤色、緑色、青色、青緑色（cyan）、赤紫色（magenta）、黄色（yellow）、及び白色（white）の中のいずれか１つを有し得る。赤色、緑色、及び青色、又は青緑色、赤紫色、及び黄色のような３つの基本色は、画素ＰＸの形成のための基本画素群ＰＳの色として定義されることができる。白色画素がカラーフィルターを有しないことがあり、白色の外部光が白色画素領域を通過するために、この白色画素は、白色を示すことができる。基本画素群ＰＳは、カラー画像を表現することができる画素ＰＸの最小集合である。
他の実施形態において、基本画素群ＰＳは、４個又はそれ以上の基本色をそれぞれ有する画素ＰＸで構成されることができる。これに対する一例として、赤色、緑色、及び青色の３個の色と青緑色、赤紫色、黄色、及び白色の中のいずれか１つの色とを含む４個の基本色は、基本画素群ＰＳの色として選択されることができる。液晶表示装置の画質を改善するために、基本画素群ＰＳを構成する基本色は、ここに限定されず様々に選択されることができるということは、当該技術分野における通常の知識を有する者には容易に理解される。
カラーフィルター２３０は、コンタクトホール１８５が位置した所に形成されたカラーフィルターホール２３３ｈ及び２３３ｌを除く大部分の領域に形成されることができる。他方、カラーフィルター２３０は、薄膜トランジスタＱｈ、Ｑｌ、及びＱｃの不良を容易に検出するために薄膜トランジスタＱｈ、Ｑｌ、及びＱｃが位置する所に形成されないこともある。隣接するデータ線１７１の間に沿って同一の色のカラーフィルター２３０が縦方向に長く伸張するように形成されることができる。本発明の他の実施形態によるカラーフィルター２３０は、上部表示板２００に形成された遮光部材２２０と蓋膜２２５間で形成されることができる。
第２の保護膜１８２は、カラーフィルター２３０又は第１の保護膜１８１上に形成される。第２の保護膜１８２は、ゲート絶縁膜１４０で構成されることができる上述した無機絶縁物、有機絶縁物、又は有機・無機絶縁物でなされることができる。無機絶縁物で形成された第２の保護膜１８２の厚さは、約３００Å〜１５００Åであり得、より望ましくは約４００Å〜９００Åである。有機絶縁物又は有機・無機絶縁物で形成された第２の保護膜１８２の厚さは、約２５０００Å〜３５０００Åであり得る。液晶表示装置の透過率を向上させるための第２の保護膜１８２を構成する窒化ケイ素、酸化ケイ素、有機絶縁物又は有機・無機絶縁物の屈折率は、それぞれ約１．６〜２．１、約１．３５〜１．６５、約１．５〜１．９又は約１．４〜１．９であり得る。
第２の保護膜１８２の屈折率が画素電極１９１の屈折率に近接するほど液晶表示装置の透過率は向上する。第２の保護膜１８２は、カラーフィルター２３０の浮き上がりを防止し、カラーフィルター２３０からの溶剤（solvent）のような有機物の溶出を抑制することにより液晶層３の汚染を防止し、したがって、液晶表示装置の残像性（Persistence of Vision：ＰＯＶ）を改善させる。
また、第１の保護膜１８１上に直接形成された第２の保護膜１８２は、相対的に厚く形成されることにより平坦化の機能をする。第１の保護膜１８１及び第２の保護膜１８２の接触部位には、第１のドレーン電極１７５ｈ及び第２のドレーン電極１７５ｌの終端部分をそれぞれ露出するコンタクトホール１８５ｈ及び１８５ｌが形成される。コンタクトホール１８５ｈ及び１８５ｌの幅は、カラーフィルター２３３ｈ及び２３３ｌのそれより狭いことがあり得る。
図３及び図４Ａ〜図４Ｃに示すように、画素電極層は、第２の保護膜１８２上に形成される。画素電極層は、副画素電極１９１ｈ及び１９１ｌと、画素電極接触部１９２ｈ及び１９２ｌと、十字状ブランチ部１９５ｈ及び１９５ｌと、微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌとを含む導電層であり、微細スリット１９９ｈ及び１９９ｌは、画素電極層で導電層が除去された部分である。画素電極１９１の厚さは、約３００Å〜７００Åであり得、より望ましくは約５５０Åである。
画素電極１９１は、第１の副画素１９０ｈの領域に形成された第１の副画素電極１９１ｈと第２の副画素１９０ｌの領域に形成された第２の副画素電極１９１ｌとを含む。画素電極１９１は、インジウムスズ酸化物（indium-tin oxide：ＩＴＯ）又はインジウム亜鉛酸化物（indium-zinc-oxide：ＩＺＯ）のような透明な伝導性物質で形成され得る。画素電極１９１の屈折率は、約１．５〜２．５であり得、ＩＺＯ及びＩＴＯの屈折率は、それぞれ約１．８〜２．３及び約１．７〜２．０であり得る。本発明の一実施形態において、外部光の回折を減少させるためにＩＴＯ物質で構成された画素電極は、約４００Åの厚さで形成され得る。また、後述する微細ブランチ１９７間のスペース、すなわち、微細スリット１９９の領域で微細ブランチ電極又は主配向膜３３及び３４と類似した屈折率を有する物質が追加で形成され得る。
微細ブランチ電極１９７又は主配向膜３３と類似した屈折率を有する物質は、ＴｉＯ２、ＰＰＶ（polyphenylenevinylene）又はＰＩ−ＴｉＯ２（polyfluorinated polyimides TiO2）であり得る。
画素電極１９１の表面で回折されるか又は反射される外部光を減少させるために、Ａｒ、Ｈ２、Ｏ２、Ｈｅ、又はＣｌ２の気体の雰囲気で画素電極１９１の表面のプラズマ（plasma）工程を行うことにより画素電極１９１の表面の粗度（roughness）を増加させることができる。また、画素電極１９１の上部又は下部に形成された物質の屈折率と類似した物質で画素電極１９１を形成することにより、回折されるか又は反射される外部光は、画素電極１９１の表面で最小化することができ、透過光は、最大化することができる。このように、上部膜又は下部膜と類似した屈折率を有する透明画素電極の材料は、ナノワイヤー（Nanowire：ＮＷ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、又は伝導性ポリマーであり得る。このような材料は、約１．８又はそれ以下の屈折率を有する画素電極として形成されることができる。ナノワイヤー（ＮＷ）は、約１０−９ｍ〜約１０−８ｍの直径及び約１０−７ｍ〜約１０−６ｍの長さを有する針状の導電性粒子であり、ポリマーと混合されることにより画素電極として形成されることができる。ナノワイヤー（ＮＷ）は、銀（Ａｇ）を含むことができ、銀（Ａｇ）で構成されたナノワイヤー（ＮＷ）を有する画素電極の抵抗は、約５０〜２５０Ωであり得る。
第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌは、それぞれ第１の画素電極接触部１９２ｈ及び第２の画素電極接触部１９２ｌと、十字状ブランチ部１９５ｈ及び１９５ｌと、それぞれの副画素電極１９１ｈ及び１９１ｌの外郭を取り囲む縦接続部１９３ｈ及び１９３ｌと、横接続部１９４ｈ及び１９４ｌとを含む。十字状ブランチ部１９５ｈ及び１９５ｌの各々は、図３中の横方向に延在する横ブランチ部及び縦方向に延在する縦ブランチ部を含む。
第１の画素電極接触部１９２ｈ及び第２の画素電極接触部１９２ｌは、それぞれ第１の保護膜１８１又は第２の保護膜１８２のコンタクトホール１８５ｈ及び１８５ｌを介して第１の薄膜トランジスタＱｈ及び第２の薄膜トランジスタＱｌのドレーン電極１７５ｈ及び１７５ｌと接触する。
本発明の実施形態に従って、高精密（High-definition）パターン工程、すなわち、微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９の幅を約５μｍ以下に形成する工程を簡略に説明する。
下部層上に画素電極層として形成される導電性金属の蒸着又はコーティングが行われる。感光性フォトレジスト（Photoresist）は、導電性金属上にコーティングされる。感光性フォトレジスト（ＰＲ）は、写真リソグラフィー（photo-lithography）工程により画素電極層のパターンと類似したパターンを有する。微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９の幅が非常に狭いために、このとき形成されたフォトレジスト（ＰＲ）のパターンは、フォトレジスト（ＰＲ）の残余物（residue）を有するか又は一部の不良パターンを有することがある。これを改善するためには、アッシング（ashing）工程又は乾式エッチング（dry etching）工程が行われることができる。この後に、導電性金属がエッチングされ、フォトレジスト（ＰＲ）が除去された後に、画素電極層のパターンが形成される。
本発明の実施形態に従って、下部膜との接着性を向上させることにより高精密パターンを実現するために、感光性フォトレジスト（ＰＲ）は、接着促進剤（adhesion promoter）、すなわち、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）−［［３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシフェニル］メチル］ブチルマロナート（Bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl)-[[3,5-bis(1,1-dimethylethyl)-4-hydroxyphenyl]methyl]butylmalonate)）を含むことができる。すなわち、感光性フォトレジスト（Photoresist）は、マトリックス（matrix）として約１５重量（ｗｔ）％〜２５重量（ｗｔ）％、より望ましくは、約２０重量％のクレゾールノボラック樹脂と、約３重量％〜７重量％、より望ましくは、約５重量％の感光剤（photo-sensitizer）と、接着促進剤として約０．１重量％〜１０重量％のビス（１，２，２，６，６ペンタメチル−４−ピペリジニル）−［［３，５−ビス（１，１-ジメチルエチル）−４−ヒドロキシフェニル］メチル］ブチルマロナート（Bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl)-[[3,5-bis(1,1-dimethylethyl)-4-hydroxyphenyl]methyl]butylmalonate)）とを含む固形物を溶解させ、例えば、約６５重量％〜約７４．９５重量％のポリ２グリシジルメタクリレート（poly（2-glycidyl methacrylate：ＰＧＭＥＡ）のような溶媒中に溶解させることにより製造されることができる。
クレゾールノボラック樹脂は、約７，０００重量平均分子量〜約９，０００重量平均分子量（weight-average molecular weight）を有することができ、メタクレゾール（meta-cresol）対パラクレゾール（para-cresol）の比が約６:４に混合されたクレゾールモノマー（monomer）とホルムアルデヒド（formaldehyde）とをシュウ酸触媒（oxalic acid catalyst）下で縮合反応（condensation reaction）により製造されることができる。
感光剤（photo-sensitizer）は、２，３，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン（2,3,4,4’-tetrahydroxybenzophenone）及びナフトキノン１．２−ジアジッド５−スルホニルクロライド（Naphthoquinone 1.2-diazide-5-Sulfonylchloride）化合物を縮合反応により製造された化合物であるか、又は４，４’，４”−エチリジントリスフェノール（4,4’,4”-Ethylidyne tris phenol）及びナフトキノン１，２-ジアジッド−５−スルホニルクロライド（Naphthoquinone 1.2-diazide-5-Sulfonylchloride）化合物を縮合反応により製造された化合物であり得る。このような組成物を有するフォトレジスト（ＰＲ）は、下部膜との密着性がよいために写真リソグラフィー工程で高精密パターンが形成されることができる。
他の実施形態による画素電極１９１は、第２の保護膜１８２の形成なしにカラーフィルター２３０層又は第１の保護膜１８１層上に形成されることができ、３つ以上の副画素電極を有することができる。
下板配向膜２９１は、画素電極１９１上に形成される。下板配向膜２９１は、上板配向膜２９２と実質的に同一であるので、説明の便宜上、その説明を省略する。
１対の表示板１００及び２００を一定の間隔、すなわち、セル間隔で保持するスペーサ２５０と液晶層３とが下部表示板１００と上部表示板２００との間で形成される。液晶層３を構成する液晶の屈折率は、約１．３〜１．６であり得、より望ましくは約１．４８である。
液晶表示装置の透過率を向上させるために、カラーフィルター２３０が下部表示板１００に形成された場合、下部表示板１００の画素電極領域に形成された窒化ケイ素の全厚さは、約３、５００Å〜４０００Åであり得、カラーフィルター２３０が上部表示板２００に形成された場合に、下部表示板１００の画素電極領域に形成された窒化ケイ素の全厚さは、約４、０００Å〜５０００Åであり得る。この際、窒化ケイ素の全厚さは、ゲート絶縁膜及び保護膜を構成する窒化ケイ素の厚さを合せたものである。
本発明の実施形態において、下部基板、窒化ケイ素で形成されたゲート絶縁膜、窒化ケイ素で形成された第１の保護膜、有機絶縁物又は有機・無機絶縁物で形成された第２の保護膜、及びＩＺＯ又はＩＴＯで形成された画素電極の屈折率は、それぞれ約１．５、約１．９、約１．９、約１．６５〜１．９、及び約１．９であり、これらを有する液晶表示装置は、従来の液晶表示装置の透過率より約２％の透過率をさらに向上させることができる。また、液晶分子の平均屈折率は、１．７以上であり得る。
本発明の他の実施形態において、下部基板、有機絶縁物、又は有機・無機絶縁物で形成されたゲート絶縁膜、有機絶縁物又は有機・無機絶縁物で形成された第１の保護膜、及びＩＺＯ又はＩＴＯで形成された画素電極の屈折率は、それぞれ約１．５、約１．５５、約１．５５〜１．９、及び約１．９であり、これらを有する液晶表示装置は、従来の液晶表示装置の透過率より約４％の透過率をさらに向上させることができる。
以下、本発明の実施形態による画素電極１９１の形態を図３、図５Ａ、図５Ｂ、図１６Ａ〜図１６Ｇ、及び図１７Ａ〜図１７Ｇを参照して詳細に説明する。図５Ａは、図３に示す第２の副画素電極１９１ｌの中央部Ａ５を拡大した画素電極平面図であり、図５Ｂ及び図１７Ａ〜図１７Ｇは、図３に示す画素電極平面図の他の実施形態として画素電極を拡大した平面図である。また、図１６Ａ〜図１６Ｇは、微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９を構成する基本形状である。
液晶表示装置の側面視認性及び輝度を向上させるために、各画素ＰＸ領域に形成された画素電極１９１と副画素電極１９１ｈ及び１９１ｌとの外郭形状、副画素電極１９１ｈ及び１９１ｌ の面積比、画素電極１９１の形状、微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９の幅及び分布、及び微細ブランチ１９７の方向のような様々なパラメータが考慮されなければならない。また、以下に提示された数値は、単に例示に過ぎず、液晶層３のセルギャップ、液晶種類、及び配向膜の特性のような要素に従って変わり得る。
画素電極及び副画素電極の外郭形状
画素電極１９１は、第１の副画素電極１９１ｈと第２の副画素電極１９１ｌとに分離される。分離された第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌは、それぞれ第１の液晶蓄電器Ｃｌｃｈ及び第２の液晶蓄電器Ｃｌｃｌを有し、第１の液晶蓄電器Ｃｌｃｈ及び第２の液晶蓄電器Ｃｌｃｌは、相互に異なるサイズを有する。画素電極１９１とこれを構成する副画素電極１９１ｈ及び１９１ｌとの外郭形状は、四角形状である。他の実施形態による画素電極１９１とこれを構成する副画素電極１９１ｈ及び１９１ｌとの外郭形状は、ジグザグ、放射形、又は菱形（rhombic）であり得る。第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌは、縦方向に例えば図３に示すように上下に離隔しており、これにより、ゲート線１２１と離隔するために不必要な寄生容量の結合が減少し、キックバック電圧（Kickback Voltage：Ｖｋｂ）が減少する。また他の実施形態による画素ＰＸは、３個以上の互いに離隔された副画素で構成され得る。もう１つの実施形態による第１の副画素電極１９１ｈは、第２の副画素電極１９１ｌにより実質的に囲まれることがある。
画素電極１９１は、第１の副画素電極１９１ｈと第２の副画素電極１９１ｌとに分離される。分離された第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌは、それぞれ第１の液晶蓄電器Ｃｌｃｈ及び第２の液晶蓄電器Ｃｌｃｌを有し、第１の液晶蓄電器Ｃｌｃｈ及び第２の液晶蓄電器Ｃｌｃｌは、相互に異なるサイズを有する。画素電極１９１とこれを構成する副画素電極１９１ｈ及び１９１ｌとの外郭形状は、四角形状である。他の実施形態による画素電極１９１とこれを構成する副画素電極１９１ｈ及び１９１ｌとの外郭形状は、ジグザグ、放射形、又は菱形（rhombic）であり得る。第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌは、縦方向に例えば図３に示すように上下に離隔しており、これにより、ゲート線１２１と離隔するために不必要な寄生容量の結合が減少し、キックバック電圧（Kickback Voltage：Ｖｋｂ）が減少する。また他の実施形態による画素ＰＸは、３個以上の互いに離隔された副画素で構成され得る。もう１つの実施形態による第１の副画素電極１９１ｈは、第２の副画素電極１９１ｌにより実質的に囲まれることがある。
副画素電極の面積比
液晶表示装置の側面視認性（side visibility）を向上させ、輝度損失を減少させるために第２の副画素電極１９１ｌの面積は、第１の副画素電極１９１ｈの面積に対して約１倍〜３倍であり、より望ましくは、約１．５倍〜２倍である。図３に示す第２の副画素１９０ｌの面積は、第１の副画素１９０ｈの面積に対して約１．７５倍である。側面視認性は、側面視野角（side viewing angle）と関連した液晶表示装置の視認性を意味する。側面で視認される映像の画質が正面で視認される映像の画質に近接するほど側面視認性がさらに良い。
液晶表示装置の側面視認性（side visibility）を向上させ、輝度損失を減少させるために第２の副画素電極１９１ｌの面積は、第１の副画素電極１９１ｈの面積に対して約１倍〜３倍であり、より望ましくは、約１．５倍〜２倍である。図３に示す第２の副画素１９０ｌの面積は、第１の副画素１９０ｈの面積に対して約１．７５倍である。側面視認性は、側面視野角（side viewing angle）と関連した液晶表示装置の視認性を意味する。側面で視認される映像の画質が正面で視認される映像の画質に近接するほど側面視認性がさらに良い。
画素電極の形状
図３を参照すると、第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌは、それぞれ十字状ブランチ部１９５ｈ及び１９５ｌを有しており、副画素電極１９１ｈ及び１９１ｌの各々は、十字状ブランチ部１９５ｈ及び１９５ｌにより分けられた４個のドメインを有する。各ドメインは、十字状ブランチ部１９５ｈ及び１９５ｌから外側に斜めに伸張する複数の微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌを有する。図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌは、直線形状又はジグザグ形状を有する。
図３を参照すると、第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌは、それぞれ十字状ブランチ部１９５ｈ及び１９５ｌを有しており、副画素電極１９１ｈ及び１９１ｌの各々は、十字状ブランチ部１９５ｈ及び１９５ｌにより分けられた４個のドメインを有する。各ドメインは、十字状ブランチ部１９５ｈ及び１９５ｌから外側に斜めに伸張する複数の微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌを有する。図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌは、直線形状又はジグザグ形状を有する。
隣接する微細ブランチ１９７ｈと１９７ｌとの間にある微細スリット１９９ｈ及び１９９ｌは、微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌと交互に配列される。微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌの各々は、十字状ブランチ部１９５ｈ及び１９５ｌの横ブランチ部１９５ａ及び縦ブランチ部１９５ｖの中の少なくとも１つに対して対称的に形成されることができる。
他の実施形態において、十字状ブランチ部の横ブランチ部１９５ａと縦ブランチ部１９５ｖとが交差する部分において、横ブランチ部１９５ａ及び縦ブランチ部１９５ｖの中の少なくとも１つが他のブランチ部と交差する位置から約２〜５μｍ離れるように、各微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌが形成され得る。また、十字状ブランチ部の横ブランチ部１９５ａ又は縦ブランチ部１９５ｖ上に凸状又は凹状の屈曲が形成され得る。このように、微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌの各々は、横又は縦ブランチ部が交差する位置から離れた形態であり、横又は縦ブランチ部上に屈曲が形成されるため、各ドメインに形成された液晶分子の配列が他のドメインの液晶分子の配列と干渉しないことにより、画素領域でテクスチャー（texture）が減少する。
図５Ａは、図３に示す第２の副画素電極の中央部Ａ５を拡大した図である。ストライプ（stripe）状の微細ブランチ１９７及び微細スリット電極が示される。第２の副画素電極の中央部は、図示するように、微細ブランチの幅は、Ｓであり、微細スリットの幅は、Ｗである。微細スリット１９９と微細ブランチ１９７とは、交互に配置される。すなわち、微細スリット１９９は、微細ブランチ１９７との間に位置する。微細スリットの幅（Ｗ）は、順次に変わり、これについての詳細は、以下に説明する。
図５Ｂを参照してジグザグ形状の微細ブランチ１９７及び微細スリットについて説明する。微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌの形状は、微細スリット１９９ｈ及び１９９ｌの形状と実質的に同様であるために、説明の便宜上、微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌの形状について詳細に説明する。液晶表示装置に入射した外部光が画素電極１９１に反射されることにより虹ムラが発生することを防止するために、図５Ｂに示すように、ジグザグ状で形成された微細ブランチ１９７を有する画素電極１９１が形成されることができる。ジグザグ状は、反復的であり周期的な方式で谷（valley）及び山（ridge）を有することができる。
以下、液晶表示装置で虹ムラが発生する原因を簡単に説明する。液晶表示装置に入射した可視光が回折格子として機能するエレメント、例えば、微細ブランチにより、可視光が液晶表示装置内において回折され、その回折光により液晶表示装置は反射光を出力する。可視光は、相互に異なる波長で構成されているために、回折された反射光は、回折角が異なる回折パターンを有する。したがって、蛍光灯の光が液晶表示装置に入射する時、この回折パターンは、虹色を有するために液晶表示装置で虹ムラが視認される。可視光の回折は、可視光が入射する物質の屈折率差及び回折格子機能をする画素電極の構造により主に発生し得る。したがって、液晶表示装置を構成する画素電極、液晶、配向膜、及び絶縁物などの屈折率差を減少させる場合、可視光の回折を減少させることにより虹ムラを減らすことができ、また、回折格子の機能をする画素電極の構造が調節される場合、可視光の回折が分散されることにより虹ムラが減少することができることが本発明者により発見された。
したがって、微細ブランチ電極が回折格子の機能をすることを最小化するために画素電極の構造を最大限かつ適切にランダムに形成しなければならない。画素電極の構造をランダムにするために微細ブランチ電極の方向、幅、周期、形状、及び間隔などを適宜ランダムに形成しなければならない。
各ドメイン領域において、２個以上の方向、又は異なるドメインで異なる方向を有するように微細ブランチ電極の方向が設定されることができる。微細ブランチの幅は、隣接した微細ブランチの幅について徐々に（gradually）変化するように決定されることができる。１つのドメインで複数の微細ブランチの幅が一定の周期を有する１つのグループが形成され、また、幅が異なる周期を有する複数のグループが形成されるように微細ブランチ電極が周期的に配置されることができる。
図５Ａ、図５Ｂ、及び図１６Ａ〜図１６Ｇを参照すると、微細ブランチ１９７の電極又は微細スリット１９９は、直線からなるストライプ状、バット（bat）状、ジグザグ状、多重折りジグザグ（multi-broken zigzag）状、波状、エンタシス状（entases）、ペアエンタシス状（paired entases）、組合せエンタシス（combined entases）Ａ又は組合せエンタシスＢの形状を有し得る。
図１６Ａ〜図１６Ｇに示す形状の各々は、周期的な形態を有する微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９の基本単位であり得、基本単位画素電極の形状である。基本単位画素電極の形状の各々又は組合せにより微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９が構成されることができる。基本単位画素電極の形状の基本単位長さは、約４μｍ〜約２５μｍであり、幅は、約１．５μｍ以上であり得る。
図１６Ａは、角θｂａ１及びθｂａ２でそれぞれ折られた多重折りジグザグ形状を示す。角θｂａ１と角θｂａ２とは相互に異なり得る。図１６Ｂは、角θｂｂで湾曲するように曲げられた波形状を示す。図１６Ｃは、中間部分の幅が両端部分の幅より狭いエンタシス形状を示す。エンタシス形状は、微細電極１９７又は微細スリット１９９の形状に適用されることができる。図１６Ｄは、ペアエンタシス（paired entases）形状を示す。このペアエンタシス形状は、角θbｄ１で曲げられた屈曲線と、直線と、で挟まれて構成された形状と、この形状の対称形状の対とで構成される。本発明の他の実施形態に従って、角θbｄ１と角θbｄ２とは相互に異なり得る。
図１６Ｅは、組合せエンタシス（combined entases）Ａの形状を示す。組合せエンタシスＡの形状の基本単位は、図１６Ｄのエンタシス形状の２つを１組とするものが複数組み合わせられたペアエンタシス形状と、ペアエンタシス形状内の２個の曲げられた屈曲線の間でダイアモンド形状が連続的に接続された形状と、が組み合わされた形状である。図１６Ｆは、組合せエンタシスＢの形状を示す。組合せエンタシスＢの形状は、図１６Ｄのエンタシス形状の２つを１組とするものが複数組み合わせられたペアエンタシスの形状と、ペアエンタシス形状内の２つの直線の間でダイアモンド形状が連続的にで接続された形状と、が組み合わされた形状である。
図１６Ｇは、異なる幅を有するストライプで結合された棒（bat）形状を示す。棒形状は、２個以上の幅、例えば、約１．８μｍ、約３．２μｍ、約４．５μｍの幅が繰り返し接続されたストライプ形状であり得る。ストライプ形状の基本単位画素電極の形状は、図５Ａと関連して上述し、ジグザグ形状については、図５Ｂと関連して後述する。
本発明の実施形態に従って基本単位画素電極の形状の各々又は組合せにより微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９が構成されることができる。また、基本単位画素電極の形状の各々又は組合せにより基本単位の長さが異なって組み合せられた微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９が構成されることができる。下記の説明において、画素電極は、基本単位画素電極の形状を用いて形成される。
本発明の実施形態に従って、基本単位画素電極の形状で構成された微細ブランチ電極は、隣接した微細ブランチ電極とは異なる間隔で形成されることができる。
また、カラーフィルター２３０が下部表示板１００に形成される場合に、外部可視光が多く入射することにより外部可視光の入射を減少させるためにカラーフィルター２３０が上部表示板２００に形成されることができる。
以下、図５Ｂを参照して、虹ムラを減少させるためにジグザグ形状で形成された微細ブランチ１９７ｌについて簡略に説明する。ジグザグ形状で形成された微細ブランチ１９７ｌは、ジグザグ単位の長さ（Ｐ５）とジグザグ角（θ５）とで構成される。ジグザグ単位の長さ（Ｐ５）について、微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌの各々は、直線長さを有し、直線長さは、約３μｍ〜２５μｍであり、より望ましくは、約４μｍ〜１０μｍである。
各ドメインに形成された微細ブランチ電極１９７の主方向は、図５Ｂに示すピーク点ＰＫ１及びＰＫ２を接続した線が伸張する方向である。ＰＫ１及びＰＫ２のピーク点は、１つの微細ブランチ電極１９７において、周期的に屈曲する屈曲点において１周期の隣接した点である。
ジグザグ角θ５は、微細ブランチ電極１９７の主方向の線及びジグザグ単位の長さＰ５に対応する線間が屈曲される角度であり、ジグザグ角θ５は、約０°〜±４０°であり、より望ましくは、約±１２°〜±２０°である。大きいジグザグ角θ５又は様々なジグザグ角θ５を有する画素電極によって、回折した回折光が分散されるために、液晶表示装置の虹ムラは減少することができる。
ジグザグ形状で形成された微細ブランチ１９７ｌは、十字状ブランチの横ブランチ部１９５ａ及び縦ブランチ部１９５ｖの近傍から各副画素電極１９１ｈ及び１９１ｌの外郭まで伸張する。微細ブランチ１９７を構成するジグザグ形状が多いほどジグザグ形状で回折する回折光の回折点が多いために、液晶表示装置の虹ムラを減少させることができる。画素電極１９１の微細ブランチ１９７ｌに反射される光は、波長により干渉効果が異なるために、基本色カラーフィルターの画素電極１９１に形成された微細ブランチ１９７は、ジグザグ単位の長さＰ５とジグザグ角θ５とを異なって有することができる。このように基本色の画素により相互に異なるジグザグ形状の微細ブランチ１９７ｌが画素電極に形成されると、液晶表示装置の虹ムラが減少する。
他の実施形態において、画素電極１９１を構成する１本の微細ブランチ１９７が相互に異なるサイズのジグザグ単位の長さＰ５を有することができる。このように形成された微細ブランチ１９７が高い不規則性を有するために、微細ブランチ１９７により回折される回折光は、分散され、液晶表示装置の虹ムラは減少することができる。
また他の実施形態において、画素電極１９１を構成する１本の微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌが直線とジグザグとの混合された形状で構成されることができる。もう１つの実施形態において、直線形状で形成された微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌとジグザグ形状で形成された微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌとが混合された微細ブランチ電極が１つのドメインで構成されることができる。
以下、図１７Ａ〜図１７Ｇを参照して他の実施形態による微細ブランチ及び微細スリット１９９の形状について説明する。微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の形状は、実質的に同様であるので、説明の便宜上、微細ブランチ１９７の形状について詳細に説明する。図１７Ａ、図１７Ｂ、図１７Ｃ、及び図１７Ｅに示す微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９は、ジグザグ形状を有する。微細ブランチ１９７のそれぞれの幅Ｓ及び微細スリット１９９のそれぞれの幅Ｗについては、図３又は図５Ａを参照して上述した。
図１７Ａに示す画素電極の平面図は、本発明の特徴に従って微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９のそれぞれの幅が順次に変わることを示す。図１７Ａは、４個のドメインＤｇａ１、Ｄｇａ２、Ｄｇａ３、及びＤｇａ４で構成された画素電極の平面図である。４個のドメインは、相互に異なる方向に伸張する微細ブランチ１９７を有し、このドメインは、十字状ブランチ１９５により区分され、十字状ブランチ１９５に接続される。各ドメインを構成する微細ブランチ１９７の構造、例えば、形状、長さ、幅及び／又は方向は、十字状ブランチ１９５の横ブランチ部１９５ａ及び縦ブランチ部１９５ｖ対して対称である。他方、ドメインを構成する微細ブランチ１９７の構造は、各ドメインに従って異なる構造、例えば、十字状ブランチ１９５の横ブランチ部１９５ａ及び縦ブランチ部１９５ｖについて非対称構造で設計されることができる。
また、ドメインＤｇａ１に示すように、ドメインＤｇａ１は、複数の微細ブランチ１９７と複数の微細スリット１９９とで構成された複数のサブドメインＧｇａ１〜Ｇｇａｎを含む。複数のサブドメイン（sub-domain）は、微細ブランチ１９７の幅、微細スリット１９９の幅、ジグザグ角、ドメインの主方向θｄｇａ１及びθｄｇａｎ又はジグザグ単位の長さＺＬａ１及びＺＬａｎにより他のサブドメインから識別されることができる。本発明の一実施形態に従って、サブドメインは、微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅により識別される。すなわち、第１のサブドメインＧｇａ１を構成する微細ブランチ１９７の幅又は微細スリット１９９の幅が同一であり、第ｎのサブドメインＧｇａｎを構成する微細ブランチ１９７の幅又は微細スリット１９７の幅とは異なる。他のドメインＤｇａ２、Ｄｇａ３、及びＤｇａ４内の微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９は、ドメインＤｇａ１で上述した構造と同一であり得る。
本発明の一実施形態に従って、各ドメインＤｇａ１、Ｄｇａ２、Ｄｇａ３、及びＤｇａ４を構成する微細ブランチ１９７の幅Ｓ及び微細スリット１９９の幅Ｗは、それぞれ約２．０μｍ〜約６μｍであり、図１７Ａの点線の矢印方向に沿って徐々に大きくなり得る。点線矢印が出発する部分、すなわち、ドメインＤｇａ１に示す第１のサブドメインＧｇａ１において、微細ブランチ１９７の幅Ｓｇａ１及び微細スリット１９９の幅Ｗｇａ１は、それぞれ約２．５μｍであり、点線矢印が終了する部分、すなわち、ドメインＤｇａ１に示す第ｎのサブドメインＧｇａｎで微細ブランチ１９７の幅Ｓｇａｎと微細スリット１９９の幅Ｗｇａｎとはそれぞれ約５μｍであり得る。点線矢印が通過する中間部分のサブドメインにおいて、微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅は、それぞれ約２．５μｍ〜５μｍの範囲内の１つの値であり得る。点線矢印方向に沿って微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅が増加するサイズは、約０．２５μｍであり得る。
また、ドメインＤｇａ１、Ｄｇａ２、Ｄｇａ３、及びＤｇａ４の各々を構成し、そこに示すジグザグ単位の長さＰｇａ１及びＰｇａｎは、約５μｍ〜２０μｍであり得る。ジグザグ単位の長さは、十字状ブランチ１９５の横ブランチ部１９５ａ又は縦ブランチ部１９５ｖから遠くなる方向に徐々に増加することができる。
また、各ドメインＤｇａ１、Ｄｇａ２、Ｄｇａ３、及びＤｇａ４を構成する微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９の主方向θｄｇａに対する主方向角は、方向Ｄ１に対して約±３０°〜約±６０°であり得、より望ましくは、約±４０°〜±５０°であり得る。微細ブランチ１９７の主方向θｄｇａは、ドメインＤｇａ１に示す微細ブランチのピーク点Ｐｇａ１及びＰｇａ２を接続した直線の方向である。微細スリット１９９又は各微細ブランチ１９７の主方向と、上述した方向Ｄ１、例えば、以下では、偏光子の偏光軸と、の間の角を微細スリット１９９又は微細ブランチ１９７の“主方向角”と呼ぶ。
ドメインＤｇａ１に示すジグザグ角θｇａ１、θｇａｎは、微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９の主方向に対して約０°〜約±４０°であり得、より望ましくは約０°〜約±３０°であり得る。図１７Ａに示すジグザグ角の絶対値は、点線矢印方向に約２°〜約５°の範囲内の１つの値づつ徐々に増加することができる。すなわち、第１のサブドメインＧｇａ１に形成された第１のジグザグ角θｇａ１は、０°であり得、第ｎのサブドメインＧｇａｎに形成された第ｎのジグザグ角θｇａｎは、＋３０°又は−３０°であり得る。
なお、微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９の主方向は、図５Ｂと関連して上述したように決定されることができる。すなわち、ジグザグのピーク点を接続した直線方向により決定されることができる。このように形成された画素電極の構造が不規則性を有するために、液晶表示装置の虹ムラは格段に減少することができる。
図１７Ｂ乃至図１７Ｇと関連した下記の説明では、図５Ａ、図５Ｂ、及び図１７Ａと関連して既になされた説明は省略され、図１７Ｂ乃至図１７Ｇの可能な特徴のみを詳細に説明する。図１７Ｂを参照すると、４個のドメインＤｇｂ１、Ｄｇｂ２、Ｄｇｂ３、Ｄｇｂ４の各々は、複数の第１乃至第ｎのサブドメインＧｇｂ１〜Ｇｇｂｎを有する。ドメインＤｇｂ１、Ｄｇｂ２、Ｄｇｂ３、及びＤｇｂ４内の微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９は、十字状ブランチ部１９５に対して非対称に形成される。
図１７Ｂに示す画素電極の平面図において、微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９は、本発明の特徴に従って複数のドメインＤｇｂ１、Ｄｇｂ２、Ｄｇｂ３、及びＤｇｂ４の各々で形成される。４個のドメインＤｇｂ１、Ｄｇｂ２、Ｄｇｂ３、及びＤｇｂ４を形成する微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９は、十字状ブランチ１９５に対して非対称的に形成されている。
ドメインＤｇｂ２において、微細スリット１９９又は各微細ブランチ１９７の主方向θｄｇｂが形成する微細スリット１９９又は微細ブランチ１９７の主方向角は、約±４５°であり、ジグザグ角θｇｂは、約±７°〜約±２０°であり得、より望ましくは、約±１０°又は±１５°であり得る。ドメインＤｇｂ１、Ｄｇｂ２、Ｄｇｂ３、及びＤｇｂ４の各々は、同一の微細ブランチ１９７の主方向角とジグザグ角θｇｂとを有する。
サブドメインＧｇｂ１、Ｇｇｂ２〜Ｇｇｂｎの各々は、所定数の微細ブランチとこれらの間に介在する微細スリットとを含む。隣接した微細ブランチ−微細スリット対のそれぞれを含む微細サブドメインＳＷｇｂ２は、各サブドメイン内で周期的又は反復的に形成されることができる。微細ブランチ−微細スリット対を構成する微細スリット及び微細ブランチの幅Ｗｇｂ１及びＳｇｂ１は、それぞれ約３μｍであり得る。したがって、各微細サブドメインＳＷｇｂ２の幅は、約６μｍであり得る。
本発明の実施形態において、サブドメインの各々が４本の微細ブランチ１９７と４個の微細スリット１９９とを有する場合に、各サブドメインの幅ＳＷｇｂ１は、約２６μｍであり得る。したがって、図１７Ｂに示すように、ドメインＤｇｂ１、Ｄｇｂ２、Ｄｇｂ３、及びＤｇｂ４の各々は、サブドメインＧｇｂ１、Ｇｇｂ２〜Ｇｇｂｎを有し、サブドメインの各々は、同一の微細サブドメインの幅を有することができる。しかしながら、各ドメイン内の隣接したサブドメイン間の微細ブランチ幅Ｓｇｂ２の各々は、各サブドメイン内の微細ブランチ幅の各々と異なることができる。例えば、各サブドメイン内の微細ブランチ幅の各々は、約３μｍであり得、微細ブランチＳｇｂ２は、約５μｍであり得る。
結局、各ドメイン内の隣接したサブドメイン間の微細ブランチ１９７の幅は、各サブドメイン内の微細ブランチ１９７の幅と異なり、ドメイン内に形成される微細ブランチ及び微細スリットは、十字状ブランチに対して非対称であるために、画素電極構造の不規則性が大きくなることにより回折された光の回折点は分散され、これにより、液晶表示装置の虹ムラは格段に減少することができる。各ドメイン内のサブドメインの個数は、画素電極のサイズに従って変わり得る。
図１７Ｃに示す画素電極の平面図において、本発明の特徴に従って各ドメインを構成する微細ブランチ１９７の主方向が相互に異なることを示す。画素電極は、４個のドメイン、すなわち、Ｄｇｃ１、Ｄｇｃ２、Ｄｇｃ３、及びＤｇｃ４で構成される。ドメインＤｇｃ１、Ｄｇｃ２、Ｄｇｃ３、及びＤｇｃ４は、微細ブランチ１９７の各ピーク点を接続することにより決定された微細ブランチ１９７の主方向θｄｇｃ１、θｄｇｃ２、θｄｇｃ３、及びθｄｇｃ４をそれぞれ有する。ドメインを形成する微細ブランチ又は微細スリットの主方向θｄｇｃ１、θｄｇｃ２、θｄｇｃ３、及びθｄｇｃ４の主方向角は、約３０°〜約６０°内で相互に異なる値であり得る。例えば、θｄｇｃ１、θｄｇｃ２、θｄｇｃ３、及びθｄｇｃ４の主方向に対する主方向角の各々は、約５０°、約４１．３°、約４０°、及び約４８．７°であり得る。また、微細ブランチ１９７の主方向において、微細ブランチ１９７のジグザグ角θｇｃ１、θｇｃ２、θｇｃ３、及びθｇｃ４は、約±５°〜約±３０°の範囲内のいずれの値であり得、より望ましくは、約±１０°又は約±１５°であり得る。
本発明の実施形態に従って、各ドメインに形成された微細ブランチ１９７のジグザグ角は、相互に異なることができ、一定の方向に徐々に増加することができる。隣接した微細ブランチ１９７のジグザグ角の差は、約０．５°〜約５°であり、より望ましくは、約２°〜約３°であり得る。本発明の他の実施形態に従って、１つのドメインに形成された微細ブランチ１９７のジグザグ角は、同一のサブドメイン内に形成された微細ブランチのそれと同一であり得、他のサブドメインに形成された微細ブランチのそれと異なり得る。サブドメイン間のジグザグ角の差は、約０．５°〜約５°、より望ましくは、約２°〜約３°であり得る。他方、１つのドメインに形成された微細ブランチ１９７のジグザグ角は、同一のサブドメイン内に形成された微細ブランチのそれと異なり、他のサブドメインに形成された微細ブランチのそれと対称であり得る。
ドメインＤｇｃ１、Ｄｇｃ２、Ｄｇｃ３、及びＤｇｃ４間の対称性、各サブドメインＧｇｃ１、Ｇｇｃ２〜Ｇｇｃｎ間の対称性、各ドメイン内のサブドメインＧｇｃ１、Ｇｇｃ２〜Ｇｇｃｎを構成する微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９のそれぞれの幅Ｓｇｃ１、Ｓｇｃ２、及びＷｇｃ１とサブドメインＧｇｃ１、Ｇｇｃ２〜Ｇｇｃｎの周期性及び幅ＳＷｇｃ１とは、図１７Ｂと関連して上述した説明と実質的に同様である。
このように、ドメインの中で異なる２つのドメイン内の微細ブランチ１９７の主方向及びジグザグ角は、相互に異なって形成されるために画素電極構造の不規則性が大きくなり、それにより、回折された光の回折点は分散され、液晶表示装置の虹ムラは格段に減少することができる。本実施形態とは異なり、各ドメインの主方向θｄｇｃ１、θｄｇｃ２、θｄｇｃ３、及びθｄｇｃ４は、対称的に対をなすこともある。
図１７Ｄに示す画素電極の平面図において、本発明の特徴に従ってサブドメインＧｇｄ１〜Ｇｇｄｎを構成する微細ブランチＳｇｄ１、Ｓｇｄ２、及びＳｇｄ３の形状と微細スリットＷｇｄ１、Ｗｇｄ２、及びＷｇｄ３の形状との組合せを示す。画素電極は、４個のドメイン、すなわち、Ｄｇｄ１、Ｄｇｄ２、Ｄｇｄ３、及びＤｇｄ４で構成される。ドメインＤｇｄ１、Ｄｇｄ２、Ｄｇｄ３、及びＤｇｄ４の各々は、周期的に反復されたサブドメインＧｇｄ１で構成される。また、各サブドメインＧｇｄ１〜Ｇｇｄｎは、複数の微細ブランチＳｇｄ１、Ｓｇｄ２、及びＳｇｄ３と微細スリットＷｇｄ１、Ｗｇｄ２、Ｗｇｄ３とで構成され、微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９は、上述した組合せエンタシスＡ（図１６Ｅを参照）又は組合せエンタシスＢ（図１６Ｆを参照）とほぼ同一の形状を有する。
微細ブランチ１９７は、Ｓｇｄ１、Ｓｇｄ２、及びＳｇｄ３で構成されることができる。微細ブランチＳｇｄ１は、直線とジグザグとの組合せで形成された形状を有する。微細ブランチＳｇｄ２は、微細ブランチＳｇｄ１と対称である形状を有する。微細ブランチＳｇｄ３は、菱形又はダイアモンド接続形状である。
微細ブランチ１９７の形状は、微細スリット１９９に適用されることができる。微細スリット１９９は、Ｗｇｄ１、Ｗｇｄ２、及びＷｇｄ３で構成されることができる。微細スリットＷｇｄ１は、２つのジグザグの組合せにより形成された形状を有する。微細スリットＷｇｄ２は、直線と微細スリットＷｇｄ１のジグザグより小さいサイズを有するジグザグにより形成された形状を有する。微細スリットＷｇｄ３は、微細スリットＷｇｄ２と対称である形状を有する。サブドメインの幅ＳＷｇｄは、約１０μｍ〜約４０μｍであり得、微細ブランチＳｇｄ１、Ｓｇｄ２、及びＳｇｄ３と微細スリットＷｇｄ１、Ｗｇｄ２、及びＷｇｄ３との各幅は、約２μｍ〜１０μｍであり得る。微細スリット１９９の形状は、微細ブランチ１９７に適用されることができる。
４個のドメインＤｇｄ１、Ｄｇｄ２、Ｄｇｄ３、及びＤｇｄ４を構成する微細ブランチ１９７、微細スリット１９９、及び微細ブランチ１９７の主方向は、十字状ブランチ１９５に対して相互に対称的に形成されることができる。微細ブランチ１９７の主方向の中のいずれか１つの主方向角は、約３０°〜約６０°であり、より望ましくは、約４５°であり得る。
本発明の実施形態に従って、ドメイン内の微細スリット及び微細ブランチは、十字状ブランチ１９５に対して対称である説明がなされているが、ドメイン内の微細スリット及び微細ブランチは非対称的に形成され得、各ドメイン内で微細ブランチ１９７の主方向も非対称方向であり得る。このようにサブドメインを構成する微細ブランチ１９７の形状及び幅が様々であるために、画素電極構造の不規則性が大きくなることにより、回折された光の回折点は分散され、液晶表示装置の虹ムラは格段に減少することができる。
図１７Ｅに示す画素電極の平面図において、本発明の特徴に従って４個のドメインＤｇｅ１、Ｄｇｅ２、Ｄｇｅ３、及びＤｇｅ４の各々で対角線で相互に異なる２個の方向を有する微細スリット１９９を含む。画素電極は、４個のドメインＤｇｅ１、Ｄｇｅ２、Ｄｇｅ３、及びＤｇｅ４で構成される。ドメインＤｇｅ１は、サブドメインＧｇｅ１及びＧｇｅ２を含む。
サブドメインＧｇｅ１は、幅がそれぞれＳｇｅ１及びＷｇｅ１である微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９を有する。 サブドメインＧｇｅ２は、幅がそれぞれＳｇｅ２及びＷｇｅ２である微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９を有する。
本発明の実施形態に従って、微細ブランチ幅Ｓｇｅ１とＳｇｅ２とが異なり得、微細スリット幅Ｗｇｅ１とＷｇｅ２とが異なり得る。例えば、微細ブランチ幅Ｓｇｅ２の値は、微細ブランチ幅Ｓｇｅ１の値より大きいことがあり、又は微細スリット幅Ｗｇｅ２の値は、微細スリット幅Ｗｇｅ１の値より大きいことがある。
本発明の実施形態に従ってサブドメインＧｇｅ１に形成された微細ブランチ幅Ｓｇｅ１と隣接した微細スリット幅Ｗｇｅ１との和は、サブドメインＧｇｅ２に形成された微細ブランチ幅Ｓｇｅ２と隣接した微細スリット幅Ｗｇｅ２との和と異なり得る。例えば、サブドメインＧｇｅ２に形成された微細ブランチ幅Ｓｇｅ２と隣接した微細スリット幅Ｗｇｅ２との和、例えば、約５．５μｍ〜約１０μｍであり、サブドメインＧｇｅ１に形成された微細ブランチ幅Ｓｇｅ１と隣接した微細スリット１９９の幅Ｗｇｅ１との和、例えば、約４μｍ 〜約８μｍより大きいことがある。
サブドメインＧｇｅ１とサブドメインＧｇｅ２との間には、微細ブランチ１９７の幅又は微細スリット１９９の幅が徐々に変わる他のサブドメインがあり得る。サブドメインＧｇｅ１及びＧｇｅ２の各々は、主方向θｄｇｅとは異なる２つの方向θｇｅ１及びθｇｅ２を有する微細ブランチ１９７を有する。すなわち、各サブドメインは、方向θｇｅ１の微細ブランチ１９７を含む領域と方向θｇｅ２の微細ブランチ１９７を含む他の領域とを有する。方向θｇｅ１及びθｇｅ２の微細ブランチと方向Ｄ１との間の角は、約４０°〜約５０°の範囲内のいずれかの値であることもあり、約３０°〜約３９°の範囲内のいずれかの値であることもあり、より望ましくは、約４２°及び約３７°であり得る。微細ブランチ１９７の主方向θｄｇｅの主方向角は、約３０°〜約６０°の範囲内のいずれかの値であることもあり、より望ましくは、約４５°であり得る。
ドメインＤｇｅ２に示すように、微細ブランチ１９７が方向θｇｅ１ から方向θｇｅ２に変更される点を接続した線Ｉｅは、楕円の弧又は直線であり得る。上述した微細ブランチ１９７の構造は、微細スリット１９９の構造にも適用されることができる。ドメインＤｇｅ１に形成された構造は、他のドメインＤｇｅ２、Ｄｇｅ３、Ｄｇｅ４に適用されることが可能であり、ドメインの各々に形成された画素電極の構造は、十字状ブランチ１９５の横部１９５ａ又は縦部１９５ｖに対して対称であり得る。このように形成された画素電極は、液晶層内の電場強度を変化させることにより液晶表示装置の側面視認性を向上させることができる。また、画素電極構造の不規則性が大きくなることにより、外部光の回折点は分散され、液晶表示装置の虹ムラは格段に減少することができる。
本発明の他の実施形態に従って、方向θｇｅ２を有する微細ブランチ１９７は、方向θｇｅ１を有する微細ブランチ１９７よりデータ配線に近く隣接し、データ線１７１と方向θｇｅ２との間の角は、データ線１７１と方向θｇｅ１との間の角より大きいことがある。このように、データ線１７１に隣接し、方向θｇｅ２の微細ブランチ１９７は、方向θｇｅ１の微細ブランチ１９７よりデータ線１７１にさらに垂直であるために、データ線１７１に隣接した液晶分子の主軸又は長軸は、十字状ブランチに隣接した液晶分子よりデータ線１７１に垂直方向に配列する。したがって、データ線１７１にほぼ垂直方向に配列された液晶分子の主軸又は長軸は、データ線１７１に垂直である方向に視認性を示す側面視認性を向上させることができる。また、方向θｇｅ１を有する微細ブランチ１９７は、方向θｇｅ２を有する微細ブランチ１９７よりデータ線１７１にさらに平行に配列されることにより、方向θｇｅ１を有する微細ブランチ１９７によりデータ線１７１に平行である方向に視認性を示す側面視認性を向上させることができる。このように、２個又はそれ以上の方向に配列された微細ブランチ１９７を有する画素電極は、液晶表示装置の側面視認性を向上させることができる。
図１７Ｆ及び図１７Ｇに示す微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９は、直線（stripe）形状を有する。微細ブランチ１９７の幅Ｓ及び微細スリット１９９の幅Ｗは、図３又は図５Ａと関連して上述したものと同様であり得る。
図１７Ｆに示す画素電極の平面図において、本発明の特徴に従って微細スリット１９９の幅が十字状ブランチ１９５の横部１９５ａ又は縦部１９５ｖから画素電極の外側、すなわち、縦接続部１９３又は横接続部１９４に伸張する時に徐々に増加する。すなわち、微細スリット１９９が画素電極の外側に伸張するに従ってそれらの幅が徐々に大きくなる。
画素電極は、４個のドメインＤｇｆ１、Ｄｇｆ２、Ｄｇｆ３、及びＤｇｆ４で構成される。ドメインＤｇｆ１は、サブドメインＧｇｆ１とＧｇｆ２とを含む。サブドメインＧｇｆ１は、幅が伸張する方向に沿って変わる微細ブランチ幅Ｓｇｆ１及び微細スリット幅Ｗｇｆ１をそれぞれ有する微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９を有する。
また、サブドメインＧｇｆ１は、主方向角θｄｇｆ１及びθｄｇｆ２を有する微細スリット１９９又は微細ブランチ１９７を有する。ここで、微細スリット又は微細ブランチの主方向角は、微細スリット又は微細ブランチの幅の中心点（central point）を接続した直線と偏光子の偏光軸又はＤ１間の角を意味する。サブドメインＧｇｆ１を構成する微細スリット１９９の幅Ｗｇｆ１は、十字状ブランチ１９５の横部１９５ａ又は縦部１９５ｖから画素電極の外側、すなわち、縦接続部１９３、横接続部１９４又は画素電極に伸張する時に徐々に大きくなる。微細ブランチ１９７の幅Ｓｇｆ１は、十字状ブランチ１９５の横部１９５ａ又は縦部１９５ｖから画素電極の縦接続部１９３、横接続部１９４、又は画素電極の外側に伸張する時に徐々に大きくなるか、又は一定であり得る。
本発明の他の実施形態に従って、サブドメインＧｇｆ１に示す微細スリット１９９の主方向θｄｇｆ１及びθｄｇｆ２は、相互に異なることがある。サブドメインＧｇｆ１において、サブドメインＧｇｆ２に隣接した微細スリット１９９の主方向θｄｇｆ１に対する主方向角は、サブドメインＧｇｆ２内の他の微細スリット１９９の主方向θｄｇｆ２に対する主方向角より小さいことがあり、微細スリット１９９の主方向角は、主方向角θｄｇｆ１から主方向角θｄｇｆ２まで徐々に増加することができる。本発明の実施形態に従って、微細スリット１９９の主方向θｄｇｆ１及びθｄｇｆ２に対する主方向角は、約３０°〜約５５°であり得る。微細ブランチ１９７の主方向角は、微細スリット１９９の主方向角と実質的に同様である。
サブドメインＧｇｆ１に示す微細スリット１９９の主方向θｄｇｆ１及びθｄｇｆ２に対する主方向角の中のいずれか１つは、サブドメインＧｇｆ２に示す微細スリット１９９の主方向角より大きいことがあり得る。サブドメインＧｇｆ２は、伸張する方向に沿って幅がそれぞれ一定の微細ブランチ幅Ｓｇｆ２及び微細スリット幅Ｗｇｆ２を有する微細ブランチ１９７と微細スリット１９９とを有する。微細ブランチ幅Ｓｇｆ２と微細スリット幅Ｗｇｆ２との値は、実質的に同一であり得る。他方、液晶層に印加される電場の強度を調節するためには、微細ブランチ幅Ｓｇｆ２と微細スリット幅Ｗｇｆ２とを異ならせることもある。サブドメインＧｇｆ２に示す微細スリット１９９又は微細ブランチ１９７の主方向は、実質的に同様である。ドメインＤｇｆ１に形成された画素電極の構造は、他のドメインＤｇｆ２、Ｄｇｆ３、Ｄｇｆ４にも適用されることが可能であり、各ドメインに形成された画素電極の構造は、十字状ブランチ１９５の横部１９５ａ又は縦部１９５ｖに対して対称であり得る。このように形成された微細ブランチ１９７と微細スリット１９９とを含む画素電極は、サブドメインに従って液晶層に形成された電場の強度を調節するために、液晶表示装置の側面視認性を向上させるか、又は液晶表示装置の虹ムラを格段に減少させることができる。
図１７Ｇに示す画素電極の平面図において、本発明の特徴に従って、２個又はそれ以上の幅を不連続的に有する複数の微細ブランチ１９７と複数の微細スリット１９９とを有する。図１７Ｇに示す画素電極は、４個のドメインＤｇｇ１、Ｄｇｇ２、Ｄｇｇ３、及びＤｇｇ４で構成される。
ドメインＤｇｇ１は、階段形状（stair shape）の微細ブランチ１９７と微細スリット１９９とを有する。言い換えれば、微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９は、不連続的でありかつ様々な幅を有する。図面に示すように、各微細ブランチ１９７は、Ｓｇｇ１、Ｓｇｇ２、及びＳｇｇ３の幅を有し、各微細ブランチ１９７の幅は、十字状ブランチ１９５の横部１９５ａ又は縦部１９５ｖから画素電極の外側に伸張する時に、幅Ｓｇｇ１、Ｓｇｇ２、及びＳｇｇ３の順に不連続的に増加することができる。微細ブランチ幅Ｓｇｇ１、Ｓｇｇ２、及びＳｇｇ３の各々は、約２．０μｍ〜約６μｍ範囲のいずれか１つの値であり得る。本発明の実施形態に従って、微細ブランチ幅Ｓｇｇ１、Ｓｇｇ２、及びＳｇｇ３は、それぞれ約１．８μｍ、約３．２μｍ、及び約４．５μｍであり得る。
微細ブランチ幅Ｓｇｇ１、Ｓｇｇ２、及びＳｇｇ３に隣接した微細スリット幅は、Ｗｇｇ１、Ｗｇｇ２、及びＷｇｇ３をそれぞれ有することができる。微細スリット幅Ｗｇｇ１、Ｗｇｇ２、及びＷｇｇ３の各々は、約２．０μｍ〜約６μｍの範囲内のいずれか１つの値であり得る。本発明の実施形態に従って、微細スリット幅Ｗｇｇ１、Ｗｇｇ２、及びＷｇｇ３は、それぞれ約４．５μｍ、約３．２μｍ、及び約１．８μｍであり得る。隣接した微細ブランチ−微細スリット対の各々で、微細ブランチ幅と微細スリット幅との和は、２個以上の値を有することができる。
本発明の実施形態に従って、ドメインに対角して位置した少なくとも１つの微細ブランチ１９７について、微細ブランチ幅Ｓｇｇ１、Ｓｇｇ２、Ｓｇｇ３、Ｓｇｇ２、及びＳｇｇ１は、十字状ブランチ１９５の横部１９５ａ又は縦部１９５ｖ、又は画素電極の中心部から画素電極の外側に伸張する時に 不連続的に増加し減少することができる。本発明の実施形態に従って、少なくとも１つの微細ブランチ１９７が十字状ブランチ１９５の横部１９５ａ又は縦部１９５ｖからドメインの中央部に伸張する時に不連続的な幅が増加し、ドメインの中央部から画素電極の縦接続部１９３、横接続部１９４、又は画素電極の外側に伸張する時に不連続的な幅が減少することができる。
また、他の微細ブランチ１９７が十字状ブランチ１９５の横部１９５ａ又は縦部１９５ｖから外側に伸張する時に、不連続的な微細ブランチ幅が増加し、他の微細ブランチが十字状ブランチ１９５の横部１９５ａ又は縦部１９５ｖから外側に伸張する時に不連続的な微細ブランチ幅が減少する。
ドメインＤｇｇ１を構成するサブドメインＧｇｇ１内の微細ブランチ１９７は、同一の微細ブランチ幅Ｓｇｇ１であり得る。サブドメインＧｇｇ１は、画素電極の縦接続部１９３、横接続部１９４、又は画素電極の外側に隣接する部分に形成されることができる。ドメインＤｇｇ１に形成された微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９のそれぞれの主方向は、微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９の幅の中心点を接続した直線の方向であり、微細ブランチ又は微細スリットの主方向は、相互に平行である。ドメインＤｇｇ１に形成された画素電極構造は、他のドメインＤｇｇ２、Ｄｇｇ３、及びＤｇｇ４に適用されることもあり、各ドメインに形成された画素電極構造は、十字状ブランチ１９５の横部１９５ａ又は縦部１９５ｖに対して対称であり得る。このように形成された微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９を含む画素電極は、液晶層の液晶分子を様々な角度で傾斜するようにするために、液晶表示装置の側面視認性を向上させるか又は液晶表示装置の虹ムラを格段に減少させることができる。
他の実施形態に従う画素電極は、少なくとも１つの‘Ｖ’字状のノッチ（notcｈ）を有し得る。言い換えれば、‘Ｖ’字状のノッチは、微細ブランチ１９７又は十字状ブランチ部１９５の電極上に凹状又は凸状で形成され得る。ノッチが画素電極に形成される場合、液晶表示装置の応答速度が大きくなり、輝度が増加する。
図３を参照すると、第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌは、それぞれ左側及び右側に縦接続部１９３ｈ及び１９３ｌを有する。縦接続部１９３ｈ及び１９３ｌは、データ線１７１と副画素電極１９１ｈ及び１９１ｌとの間で発生する寄生容量結合（capacitive coupling）を遮断する。図４Ｂ及び図４Ｃを参照すると、隣接する画素において、第１の副画素電極１９１ｈの縦接続部１９３ｈは、保持電極線縦部１２８をＯＬＬ１及びＯＬＲ１だけそれぞれ重なるようにする。ＯＬＬ１及びＯＬＲ１は、それぞれ約０．５〜３μｍから選択された値であり得る。隣接する画素において、第２の副画素電極１９１ｌの縦接続部１９３ｌは、保持電極線縦部１２８をＯＬＬ２及びＯＬＲ２だけそれぞれ重なるようにする。ＯＬＬ２及びＯＬＲ２は、それぞれ約１〜３μｍから選択された値であり得る。第２の副画素電極１９１ｌに形成された第２の液晶蓄電器Ｃｌｃｌの変動を減らすために、ＯＬＬ２及びＯＬＲ２は、それぞれＯＬＬ１及びＯＬＲ１より大きいか又は同一であり得る。上部表示板２００に形成された遮光部材２２０は、第１の副画素電極１９１ｈの領域に形成された保持電極線縦部１２８をＯＢＬ１及びＯＢＲ１だけ重なるようにする。ＯＢＬ１及びＯＢＲ１は、それぞれ約０．５〜３μｍであり得る。また、上部表示板２００上に形成された遮光部材２２０は、第２の副画素電極１９１ｌの領域内に形成された保持電極線縦部１２８をＯＢＬ２及びＯＢＲ２だけ重なるようにする。ＯＢＬ２及びＯＢＲ２は、それぞれ約０．５〜３μｍであり得る。液晶表示装置の光漏れは、ＯＢＬ１、ＯＢＲ１、ＯＢＬ２、及びＯＢＲ２の値を工程条件及びセルギャップのサイズとマッチングすることにより改善することができる。
微細ブランチ及び微細スリットの幅及び分布
液晶表示装置の透過率及び側面視認性を向上させ、虹ムラの発生を減少させるために、液晶層３の厚さ、液晶分子３１の種類、最大データ電圧、及び第１の副画素電極と第２の副画素電極との電圧比及び面積比のようなパラメータに従って微細ブランチ１９７の幅Ｓと微細スリット１９９の幅Ｗ（図５Ａに示す）とは、様々な形態で決定されなければならない。
液晶表示装置の透過率及び側面視認性を向上させ、虹ムラの発生を減少させるために、液晶層３の厚さ、液晶分子３１の種類、最大データ電圧、及び第１の副画素電極と第２の副画素電極との電圧比及び面積比のようなパラメータに従って微細ブランチ１９７の幅Ｓと微細スリット１９９の幅Ｗ（図５Ａに示す）とは、様々な形態で決定されなければならない。
本発明による微細ブランチ１９７の幅Ｓ及び微細スリット１９９の幅Ｗは、それぞれ約２μｍ〜６μｍであり、より望ましくは、約２．５μｍ〜４μｍである。本発明の他の実施形態に従って、微細ブランチ１９７の面積が微細スリット１９９の面積より大きい場合に、画素電極と共通電極間の電場が大きくなるために液晶表示装置の応答速度及び透過率を増加させることができる。したがって、微細ブランチ幅Ｓは、この数値に限定されないこともある。
図３を参照すると、第１の画素電極１９１ｈでＳとＷとが一定であり、第２の画素電極１９１ｌの各ドメインは、Ｓ及びＷに従って第１の領域ＨＡ、第２の領域ＬＡ、及び第３の領域ＭＡを有する。
第１の領域ＨＡにおいて、微細ブランチ１９７の幅Ｓ及び微細スリット１９９の幅Ｗは、それぞれＳ１及びＷ１で定義され、Ｓ１及びＷ１は、同一である。第２の領域ＬＡにおいて、微細ブランチ１９７の幅Ｓ及び微細スリット１９９の幅Ｗは、それぞれＳ２及びＷ２であり、Ｗ２は、Ｓ２より大きい。第３の領域ＭＡにおいて、微細ブランチ１９７の幅Ｓ及び微細スリット１９９の幅Ｗは、それぞれＳ３及びＷ３であり、Ｓ３は同一であるが、Ｗ３は、徐々に変わる。第３の領域ＭＡにおいて、Ｗ３のサイズは、第１の領域ＨＡから第２の領域ＬＡに近接するほど順次に大きくなる。
望ましい実施形態による第１の画素電極１９１ｈのＳ及びＷは、それぞれ約３μｍ及び約３μｍであり、第２の画素電極１９１ｌのＳ１及びＷ１、Ｓ２及びＷ２、Ｓ３及びＷ３は、それぞれ約３μｍ及び約３μｍ、約３μｍ及び約４μｍ、約３μｍ及び約３〜４μｍである。微細スリット１９９ｌの幅Ｗ３が徐々に変化するサイズは、約０．１５〜０．５μｍ、望ましくは、約０．２μｍである。他方、第３の領域ＭＡのＳ３及びＷ３の各々は、徐々に変化し得、第２の領域ＬＡのＳ２及びＷ２は、それぞれ第１の領域ＨＡのＳ１及びＷ１より大きいこともある。
第２の副画素電極１９１ｌの各ドメインに形成された第１の領域ＨＡの面積は、第２の領域ＬＡの面積より大きい。本発明の実施形態に従って、各ドメイン、各副画素、又は、画素内で全領域の面積、すなわち、ＨＡ領域とＬＡ領域とＭＡ領域とを合わせた面積について、第１の領域ＨＡの面積は、約５０〜８０％であり、より望ましくは、約６０〜７０％であり、第２の領域ＬＡと第３の領域ＭＡとの面積の和は、約２０〜５０％であり、より望ましくは、約３０〜４０％である。第１の領域ＨＡ、第２の領域ＬＡ、及び第３の領域ＭＡの面積は、ドメイン別に異なる分布サイズを有することができる。第１の領域ＨＡ、第２の領域ＬＡ、及び第３の領域ＭＡは、十字状ブランチ部１９５ｈ及び１９５ｌのそれぞれの横ブランチ部及び縦ブランチ部の中の少なくとも１つについて対称的に形成されることができる。他の実施形態において、第１の領域ＨＡ、第２の領域ＬＡ、及び第３の領域ＭＡは、第１の副画素電極１９１ｈに形成されることもある。
微細ブランチの方向
液晶層３に形成された電場により液晶分子３１の長軸が微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌに平行である方向に傾斜するために、偏光子の偏光軸について約４５°の方向に伸張する微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌを有する液晶表示装置は、最大透過率を有する。したがって、各副画素電極１９１ｈ及び１９１ｌの微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌの方向に基づいて、各副画素１９０ｈ及び１９０ｌの領域を通過する光の透過率の変更に基づいて液晶表示装置の輝度及び側面視認性が変わり得る。
液晶層３に形成された電場により液晶分子３１の長軸が微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌに平行である方向に傾斜するために、偏光子の偏光軸について約４５°の方向に伸張する微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌを有する液晶表示装置は、最大透過率を有する。したがって、各副画素電極１９１ｈ及び１９１ｌの微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌの方向に基づいて、各副画素１９０ｈ及び１９０ｌの領域を通過する光の透過率の変更に基づいて液晶表示装置の輝度及び側面視認性が変わり得る。
各ドメインにおいて、微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の方向は、第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２の中の少なくとも１つの方向について約０°〜４５°であり、より望ましくは、約３０°〜４５°であり得る。第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２は、下部表示板１００又は上部表示板２００に取り付けられた偏光子の偏光軸方向であり得る。
図３を参照すると、微細ブランチ１９７は、第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌで偏光子の偏光軸についてそれぞれθ１及びθ２の方向に形成され、θ１とθ２とは２０°の範囲内で差があり、θ１及びθ２は実質的に３０°〜６０°の範囲内の角度である。例えば、θ１及びθ２は、それぞれ約４０°及び約４５°である。本発明により、θ１はθ２と約２０°以内で異なってもよい。微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌの方向は、十字状ブランチ１９５の横部１９５ａ、縦部１９５ｖ、又はゲート線１２１の方向について約３０°〜４５°であり得る。ゲート線１２１の方向は、画素電極を構成する第１の副画素電極１９１ｈと第２の副画素電極１９１ｌ間を通過する仮想線の方向であり得る。図５Ｂに示すピーク点ＰＫ１、ＰＫ２の周期を有するジグザグ形状の微細ブランチ１９７である場合に、ピーク点ＰＫ１とＰＫ２とを接続する線が伸張する方向が微細ブランチ１９７の主方向である。微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌの方向は、ドメイン、画素、又は副画素電極１９１ｈ及び１９１ｌに従って異なって決定され得る。
実施形態２
以下、図１８〜図２１Ｂを参照して本発明の他の実施形態による液晶表示板アセンブリ３００を詳細に説明する。液晶表示板アセンブリ３００は、本発明の特徴に従って図１８〜図２１Ｂに示す画素電極層のパターンを有することにより液晶表示装置の視認性を向上させ、ムラ及び不良を減少させることができる。
以下、図１８〜図２１Ｂを参照して本発明の他の実施形態による液晶表示板アセンブリ３００を詳細に説明する。液晶表示板アセンブリ３００は、本発明の特徴に従って図１８〜図２１Ｂに示す画素電極層のパターンを有することにより液晶表示装置の視認性を向上させ、ムラ及び不良を減少させることができる。
図１８は、本発明の実施形態による液晶表示板アセンブリ３００を構成する単位画素の概略的な配置図である。図１９Ａは、図１８に示す画素配置の中間部分Ａ１９を拡大した図である。
図２０Ａ〜図２０Ｄは、それぞれ図１８に示す画素構造を構成する主要層に対するパターンを示し、図２０Ａは、ゲート層導電体のパターンを示し、図２０Ｂは、データ層導電体のパターンを示し、図２０Ｃは、画素電極層のパターンを示す。図２０Ｄは、図１８に示す画素電極層のパターンに対する他の実施形態を示す。したがって、図２０Ａ〜図２０Ｄに示すゲート層導電体、データ層導電体、及び画素電極層のパターンは、それぞれ図１８に示すように対応する層と同一であることが理解されなければならない。
図２１Ａ〜図２１Ｂは、それぞれ図１８に示す画素配置の線２１ａ−２１ａ’及び線２１ｂ−２１ｂ’に沿って切断された断面図である。図２１Ａ及び図２１Ｂに示す断面図は、図１８で省略した複数の他の層のパターンを追加で示す。図２１Ａ及び図２１Ｂに示す液晶表示板アセンブリ３００の断面図について、方向２１ａ’及び方向２１ｂ’の断面図は、図１８に示す単位画素が行及び列のマトリックス形態で反復して配置される時に、図１８に示す切断線に沿って形成された断面図である。
図１８〜図２１Ｂに示す画素の構造は、図３〜図４Ｃと関連して上述した説明と同様であるため、説明の便宜上、重複した詳細な説明は省略する。また、図１８に示す画素構造の参照符号は、複雑性を避けるために図１８及び図１９Ａ〜図２０Ｄに分散して記載する。
上述したように、液晶表示板アセンブリ３００は、下部表示板１００、上部表示板２００、これらの表示板間の液晶層３及びこの表示板の外側又は内側に位置した偏光子を含む。以下、液晶表示板アセンブリ３００の下部表示板１００及び上部表示板２００の積層構造について詳細に説明する。
１）積層構造
上部表示板２００は、図２１Ａ及び図２１Ｂに示すように、上部基板２１０上に遮光部材２２０、蓋膜２２５、共通電極２７０、スペーサ２５０（図示せず）、及び上板配向膜２９２（例えば、３４、３６）の順に積層された構造を有する。遮光部材２２０、蓋膜２２５、共通電極２７０、スペーサ２５０、及び上板配向膜２９２は、図４Ａ乃至図４Ｃと関連して説明した製造方法及び材料により形成されることができる。遮光部材２２０は、データ線１７１と重なり得る。遮光部材２２０の幅は、データ線１７１の幅とほぼ同一であるか又は約０．５μｍ〜２μｍだけ大きいこともある。
上部表示板２００は、図２１Ａ及び図２１Ｂに示すように、上部基板２１０上に遮光部材２２０、蓋膜２２５、共通電極２７０、スペーサ２５０（図示せず）、及び上板配向膜２９２（例えば、３４、３６）の順に積層された構造を有する。遮光部材２２０、蓋膜２２５、共通電極２７０、スペーサ２５０、及び上板配向膜２９２は、図４Ａ乃至図４Ｃと関連して説明した製造方法及び材料により形成されることができる。遮光部材２２０は、データ線１７１と重なり得る。遮光部材２２０の幅は、データ線１７１の幅とほぼ同一であるか又は約０．５μｍ〜２μｍだけ大きいこともある。
本発明の他の実施形態に従って、遮光部材２２０は、上部表示板２００に形成されず、図２２Ａ及び図２２Ｂに示すように、下部表示板１００のカラーフィルター２３０の層と第２の保護膜１８２の層との間に形成されることができる。また、本発明の他の実施形態に従って上部表示板２００の製造工程を単純化するために、上部表示板２００は、蓋膜２２５を有しないこともある。本発明の実施形態に従って、スペーサ２５０の高さを減少させ、セルギャップを均一にするために、スペーサ２５０は、遮光部材２２０、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、後述するガス出口カラーフィルターホール２３５又はガス出口ホールカバー１８７と重なるように上部表示板２００又は下部表示板１００上に形成されることができる。
図１８乃至図２１Ｂに示す下部表示板１００は、下部基板１１０、ゲート層導電体１２１、１２３、１２４ｈ、１２４ｌ、１２４ｃ、１２５、１２６、１２７、１２８、ゲート絶縁膜１４０、半導体１５４ｈ、１５４ｌ、１５４ｃ、線形抵抗性接触部材１６５、データ層導電体１７１、１７３ｈ、１７３ｌ、１７３ｃ、１７５ｈ、１７５ｌ、１７５ｃ、１７７ｃ、第１の保護膜１８１、カラーフィルター２３０、第２の保護膜１８２、画素電極層１８７、１８９、１９１ｈ、１９１ｌ、１９２ｈ、１９２ｌ、１９３ｈ、１９３ｌ、１９４ｈ、１９４ｌ、１９５ｈ、１９５ｌ、１９６、１９７ｈ、１９７ｌ、１９８ｈ、１９８ｌ、７１３ｈ、７１３ｌ、７１５ｈ、７１５ｌ（図示せず）、７１７ｈ、７１７ｌ及び下板配向膜２９１（例えば、３３，３５）の順に積層された構造を有することができる。これらは、図４Ａ乃至図４Ｃと関連して説明した製造方法及び材料により形成されることができる。
ゲート層導電体は、下部基板１１０上に形成され、パターニングされる。ゲート層導電体は、複数のゲート線１２１、複数の降圧ゲート線１２３、複数のゲート電極１２４、複数の保持電極線１２５、複数の保持電極線拡張部１２６、保持電極線横部１２７、及び保持電極線縦部１２８を含むことができる。ゲート層導電体を構成する構成要素は、上述した材料で形成されることができる。ゲート絶縁膜１４０は、ゲート層導電体上に形成され、パターニングされる。ゲート絶縁膜１４０は、上述した材料及び構造で形成されることができる。
半導体１５４は、ゲート絶縁膜１４０上に形成され、パターニングされる。半導体１５４は、第１の半導体１５４ｈ、第２の半導体１５４ｌ、及び第３の半導体１５４ｃを有する。半導体１５４は、上述したように、ゲート電極１２４上で相互に分離されることができる。また、半導体１５４は、上述した構造で上述した材料で形成されることができる。
線形抵抗性接触部材１６５は、半導体１５４上に形成されパターニングされる。線形抵抗性接触部材１６５は、第１のソース電極１７３ｈ、第１のドレーン電極１７５ｈ、第２のソース電極１７３ｌ、第２のドレーン電極１７５ｌ、第３のソース電極１７３ｃ、及び第３のドレーン電極１７５ｃの下にそれぞれ形成された第１、第２、及び第３の線形抵抗性接触部材を有する。本発明の他の実施形態において、線形抵抗性接触部材は、データ線１７１の下に形成されてもよい。また、線形抵抗性接触部材１６５は、上述した材料及び構造で形成されてもよい。
データ層導電体は、線形抵抗性接触部材１６５上に形成され、パターニングされる。データ層導電体は、データ線１７１、第１のソース電極１７３ｈ、第２のソース電極１７３ｌ、第３のソース電極１７３ｃ、第１のドレーン電極１７５ｈ、第２のドレーン電極１７５ｌ、第３のドレーン電極１７５ｃ、及び保持電極線拡張部１２６とオーバーラップする第３のドレーン電極１７５ｃの１つの終端部分１７７ｃを有する。これらのエレメントは、上述した構造及び材料で形成されことができる。第１の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）Ｑｈ 、第２のＴＦＴ Ｑｌ、及び第３のＴＦＴ Ｑｃは、画素ＰＸを駆動するために上述した構造で形成され、上述した方法で動作する。
第１の保護膜１８１は、データ層導電体上に形成され、パターニングされる。第１の保護膜１８１は、上述した材料及び構造で形成されることができ、上述した機能をする。
カラーフィルター２３０は、第１の保護膜１８１上に形成され、パターニングされる。カラーフィルターは、ガス出口カラーフィルターホール２３５に形成されない。ガス出口カラーフィルターホール２３５は、カラーフィルターを形成する工程で発生した異質物又はガスが排出されることができるホールである。ガス出口カラーフィルターホール２３５は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、ゲート層導電体又はデータ層導電体のパターン上に形成されることができる。カラーフィルター工程が終了した後に、ガス出口カラーフィルターホール２３５は、保護膜又は画素電極層を形成する材料により覆われる。カラーフィルター２３０は、上述した材料及び構造で形成されることができる。第２の保護膜１８２は、カラーフィルター２３０又は第１の保護膜１８１上に形成され、パターニングされる。第２の保護膜１８２は、上述した材料及び構造で形成されることができる。
画素電極層は、第２の保護膜１８２上に形成され、パターニングされる。画素電極層は、第１の副画素１９０ｈ及び第２の副画素１９０ｌにそれぞれ形成された第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌ、第１の画素電極接触部１９２ｈ及び第２の画素電極接触部１９２ｌ、縦接続部１９３ｈ及び１９３ｌ、横接続部１９４ｈ及び１９４ｌ、十字状ブランチ部１９５ｈ及び１９５ｌ、微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌ、ジグザグ微細ブランチ１９８ｈ及び１９８ｌ、第１の画素電極横接続部７１３ｈ及び第２の画素電極横接続部７１３ｌ、第１の画素電極縦接続部７１５ｈ及び第２の画素電極縦接続部７１５ｌ、第１の画素電極斜線接続部７１４ｈ及び第２の画素電極斜線接続部７１４ｌ、第１の画素電極接続部接続点７１７ｈ及び第２の画素電極接続部接続点７１７ｌを有することができ、また、ガス出口ホールカバー（outgasing hole cover）１８７、遮蔽共通電極（shield common electrode）１９６、及び遮蔽共通電極接続部１８９を有することができる。
図１８、図２１Ａ、及び図２１Ｂを参照すると、遮蔽共通電極１９６は、データ線１７１と重なる。遮蔽共通電極１９６は、データ線１７１に印加される電圧により上板共通電圧が歪曲されることを防止することができるか、又はデータ線１７１と副画素電極１９１ｈ及び１９１ｌ間で発生する寄生容量結合（parasitic capacitive coupling）を減少させることができる。遮蔽共通電極は、遮蔽共通電極接続部１８９により相互に接続されることにより等電位状態となることができる。
遮蔽共通電極１９６の幅は、第１の副画素領域でデータ線１７１の両側エッジと距離ＯＳＬ３及びＯＳＲ３だけデータ線１７１の幅より大きくなり得、第２の副画素領域でデータ線１７１の両側エッジと距離ＯＳＬ４及びＯＳＲ４だけデータ線１７１の幅より大きくなり得る。ＯＳＬ３、ＯＳＲ３、ＯＳＬ４、及びＯＳＲ４の距離は、各々約０．５μｍ〜２μｍの範囲内の値であり得る。また、遮蔽共通電極１９６は、第１の副画素領域でデータ線１７１の左右側に位置した保持電極線縦部１２８のエッジと距離ＯＣＬ３及びＯＣＲ３だけ離隔することができ、第２の副画素領域でデータ線１７１の左右側に位置した保持電極線縦部１２８のエッジと距離ＯＣＬ４及びＯＣＲ４だけ離隔することができる。距離ＯＣＬ３及びＯＣＲ３と距離ＯＣＬ４及びＯＣＲ４とは、それぞれ約０．５μｍ〜３μｍ範囲内の距離であり得る。遮蔽共通電極１９６は、フローティング（floating）されることにより電圧の印加を受けないか、又は所定の電圧の印加を受けることができる。この所定の電圧は、共通電圧、上板共通電圧、又は保持電極線に印加される電圧であり得る。遮蔽共通電極１９６は、遮光部材２２０ｈ及び２２０ｌと重なることができる。
ガス出口ホールカバー（outgasing hole cover）１８７は、ガス出口カラーフィルターホール２３５を完全に覆うように形成されることができる。ガス出口ホールカバー１８７は、カラーフィルター２３０又は下部膜で発生したガスがガス出口カラーフィルターホール２３５を通して流れ出ることを防止する。画素電極の構造を除いた画素電極層を構成する他の構成要素は、上述した説明とほぼ同一であるために、その詳細な説明を省略する。画素電極の構造について詳細に後述する。下板配向膜２９１は、画素電極層上に形成される。下板配向膜２９１は、上述した又は後述する方法をもって上述した又は後述する材料で形成されることができ、上述した又は後述する機能を行うことができる。
２）画素電極構造
以下、図１８〜図２１Ａ及び図２０Ｂを参照して、画素電極層の構造及びデータ線１７１の周辺部の断面図を詳細に説明する。第１の副画素電極１９１ｈは、第１の副画素１９０ｈの領域に形成され、第２の副画素電極１９１ｌは、第２の副画素１９０ｌの領域に形成される。第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌを構成する十字状ブランチ部１９５ｈ及び１９５ｌと第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌとの縦及び横の外郭を取り囲む縦及び横接続部１９３ｈ、１９４ｈ、１９３ｌ、及び１９４ｌについては上述したので、その詳細な説明を省略する。
以下、図１８〜図２１Ａ及び図２０Ｂを参照して、画素電極層の構造及びデータ線１７１の周辺部の断面図を詳細に説明する。第１の副画素電極１９１ｈは、第１の副画素１９０ｈの領域に形成され、第２の副画素電極１９１ｌは、第２の副画素１９０ｌの領域に形成される。第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌを構成する十字状ブランチ部１９５ｈ及び１９５ｌと第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌとの縦及び横の外郭を取り囲む縦及び横接続部１９３ｈ、１９４ｈ、１９３ｌ、及び１９４ｌについては上述したので、その詳細な説明を省略する。
図１８、図２０Ｃ、図２１Ａ、及び図２１Ｂを参照して画素電極の縦接続部１９３ｈ及び１９３ｌを詳細に説明する。第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌの各々において、縦接続部は、微細ブランチ１９７の終端部分に相互に接続され、電極導電体が除去された微細スリット１９９を孤立させる。このように形成された画素電極の縦接続部１９３ｈ及び１９３ｌは、寄生容量結合を減少させることができる。
第１の副画素電極１９１ｈにおいて、縦接続部１９３ｈは、図２１Ａに示すようにデータ線１７１の左側では、保持電極線縦部１２８とのオーバーラップなしに保持電極線縦部１２８とＯＬＬ３だけ離隔しており、データ線１７１の右側では、保持電極線縦部１２８とＯＬＲ３だけ重なる。ＯＬＬ３及びＯＬＲ３の値は、それぞれ約０．５μｍ〜２μｍ範囲内の値であり得る。このように、データ線１７１について非対称的に縦接続部１９３ｈを形成することにより他の層との誤整列（mis-alignment）により発生する画質の不良が減少することができる。画質の不良は、第２の副画素領域より第１の副画素領域で他の層との誤整列により敏感に発生し得る。図２１Ｂを参照すると、第２の副画素電極１９１ｌにおいて、縦接続部１９３ｌは、データ線１７１の左側及び右側でそれぞれ保持電極線縦部１２８とＯＬＬ４及びＯＬＲ４だけ重なる。ＯＬＬ４及びＯＬＲ４は、それぞれ約０．５μｍ〜２μｍの範囲内のいずれか１つの値であり得る。
図１８及び図１９Ａを参照すると、第１の画素電極の上端部及び第２の画素電極の下端部は、それぞれ横接続部１９４ｈ及び１９４ｌを有する。横接続部１９４ｈ及び１９４ｌは、画素電極を構成する微細ブランチ１９７の終端部分を相互に接続し、画素電極が除去された微細スリット１９９を孤立させる。横接続部１９４ｈ及び１９４ｌは、保持電極線横部１２７と重なる。第１の画素電極の下端部には、横接続部１９４ｈが形成されないために、この部分に形成された微細ブランチ１９７は、相互に接続されず、他方、微細スリット１９９は、相互に接続されている。
第１の画素電極の下端部に位置した微細ブランチ１９７ｈは、保持電極線１２５と重なることができる。第２の画素電極の上端部に位置した微細ブランチ１９７は、相互に接続されることにより横接続部１９４ｌを有し、微細スリット１９９は、相互に接続されない。他方、第２の画素電極の上端部に位置した微細ブランチ１９７ｌは、降圧ゲート線１２３と重なることができる。このように形成された微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９は、液晶表示装置の応答速度を迅速にすることができ、テクスチャーを減少させることができる。他方、第１の画素電極の下端部に位置した微細ブランチ１９７は、相互に接続されることもあり、微細スリット１９９は、相互に接続されないこともある。他方、第２の画素電極の上端部の微細ブランチ１９７は、微細スリット１９９により孤立されることもあり、微細スリット１９９は、相互に接続されることもある。
図１８及び図２０Ｃに示すように、第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌは、それぞれジグザグ形状の微細ブランチ１９８ｈ及び１９８ｌで構成された４個のドメインを有する。すなわち、第１の副画素電極１９１ｈは、４個のドメインＤ２１ｈ１、Ｄ２１ｈ２、Ｄ２１ｈ３、及びＤ２１ｈ４を有し、第２の副画素電極１９１ｌは、４個のドメインＤ２１ｌ１、Ｄ２１ｌ２、Ｄ２１ｌ３、及びＤ２１ｌ４を有する。
ドメインＤ２１ｈ１、Ｄ２１ｈ２、Ｄ２１ｈ３、Ｄ２１ｈ４、Ｄ２１ｌ１、Ｄ２１ｌ２、Ｄ２１ｌ３、及びＤ２１ｌ４は、微細ブランチ１９７のそれぞれのピーク点を接続した直線方向により定義される微細ブランチ１９７の主方向（θｄ２１ｈ１、θｄ２１ｈ２、θｄ２１ｈ３、θｄ２１ｈ４、θｄ２１ｌ１、θｄ２１ｌ２、θｄ２１ｌ３、及びθｄ２１ｌ４（図示せず）をそれぞれ有する。ドメイン内の微細ブランチの主方向の主方向角は、方向Ｄ１に対して約３０°〜約６０°範囲内のいずれか１つの値であり得る。
十字状ブランチの縦部１９５ｖと対向するドメイン内の微細ブランチの主方向は、十字状ブランチの縦部１９５ｖに対して対称であり得る。微細ブランチの主方向θｄ２１ｌ１、θｄ２１ｌ２、θｄ２１ｌ３、及びθｄ２１ｌ４の主方向角は、それぞれ微細ブランチの主方向θｄ２１ｈ１、θｄ２１ｈ２、θｄ２１ｈ３、及びθｄ２１ｈ４の主方向角より大きくなり得る。本発明の実施形態に従って、微細ブランチの主方向θｄ２１ｈ１、θｄ２１ｈ２、θｄ２１ｈ３、θｄ２１ｈ４、θｄ２１ｌ１、θｄ２１ｌ２、θｄ２１ｌ３、及びθｄ２１ｌ４の主方向角は、それぞれ約４０．８°、約４０．８°、約３９．２°、約３９．２°、約４２°、約４２°、約４１．３°、及び約４１．３°であり得る。
本発明の実施形態に従って、各ドメインに形成された微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９は、それぞれ十字状ブランチの縦部１９５ｖに対して対称であるパターンを有する。
ドメインＤ２１ｈ１、Ｄ２１ｈ２、Ｄ２１ｈ３、Ｄ２１ｈ４、Ｄ２１ｌ１、Ｄ２１ｌ２、Ｄ２１ｌ３、及びＤ２１ｌ４において、微細ブランチ１９７のジグザグ角θ２１ｈ１、θ２１ｈ２、θ２１ｈ３、θ２１ｈ４、θ２１ｌ１、θ２１ｌ２、θ２１ｌ３、及びθ２１ｌ４（図示せず）は、約±７°〜約±３０°の範囲内のいずれか１つの値であり、より望ましくは、約±１０°又は約±１５°であり得る。第２の副画素の各ドメインに形成された微細ブランチ１９７のジグザグ角は、第１の副画素の各ドメインに形成された微細ブランチ１９７のジグザグ角より大きくなり得る。本発明の実施形態に従って、θ２１ｈ１、θ２１ｈ２、θ２１ｈ３、及びθ２１ｈ４の値は、約１０°であり得、θ２１ｌ１、θ２１ｌ２、θ２１ｌ３、及びθ２１ｌ４の値は、約１５°であり得る。微細ブランチ１９７のジグザグ角は、上述したように、微細ブランチ１９７の主方向とジグザグ間の角を意味することに留意すべきである。
図１８及び図２０Ｃに示す画素電極の微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９は、ジグザグ形状を有する。画素電極に形成されたジグザグ単位の長さは、約５μｍ〜２０μｍ範囲内のいずれか１つの値であり得る。本発明の実施形態に従って、第１及び第２の副画素電極に形成されたジグザグ単位の長さは、それぞれ約１４μｍ及び約１０μｍであり得る。
画素電極のドメインに形成された微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の幅は、それぞれ約２μｍ〜約５μｍ範囲内のいずれか１つの値であり得る。各ドメインに含まれた微細ブランチ１９７と微細スリット１９９との幅は、各ドメインに従って異なり得る。ドメインＤ２１ｈ１、Ｄ２１ｈ２、Ｄ２１ｈ３、及びＤ２１ｈ４内の微細ブランチ１９７ｈの幅と微細スリット１９９ｈの幅とはそれぞれ約２．８μｍ〜約３．７μｍ範囲内のいずれか１つの値であり得、各ドメインに示す矢印方向に微細ブランチ１９７の幅と微細スリット１９９の幅とは徐々に大きくなり得る。本発明の実施形態に従って、各ドメインで矢印が始まる部分で微細ブランチ１９７の幅と微細スリット１９９の幅とは、それぞれ約２．８μｍであり得、矢印が終わる部分で微細ブランチ１９７の幅と微細スリット１９９の幅とはそれぞれ約３．３μｍであり得る。本発明の他の実施形態に従って、各ドメインで矢印が始まる部分で微細ブランチ１９７の幅と微細スリット１９９の幅とは、それぞれ約３．３μｍであり得、矢印が終わる部分で微細ブランチ１９７の幅と微細スリット１９９の幅とはそれぞれ約３．７μｍであり得る。
ドメインＤ２１ｌ１、Ｄ２１ｌ２、Ｄ２１ｌ３、及びＤ２１ｌ４に含まれている微細ブランチ１９７ｌの幅と微細スリット１９９ｌの幅とは、それぞれ約２．８μｍ〜約３．９μｍ範囲内のいずれか１つの値であり得、各ドメインに示す矢印方向に微細ブランチ１９７の幅と微細スリット１９９の幅とは、徐々に大きくなり得る。本発明の実施形態に従って、各ドメインで矢印が始まる部分で微細ブランチ１９７の幅と微細スリット１９９の幅とは、それぞれ約２．８μｍであり得、矢印が終わる部分で微細ブランチ１９７の幅と微細スリット１９９の幅とは、それぞれ約３．９μｍであり得る。
各ドメインＤ２１ｈ１、Ｄ２１ｈ２、Ｄ２１ｈ３、Ｄ２１ｈ４、Ｄ２１ｌ１、Ｄ２１ｌ２、Ｄ２１ｌ３、及びＤ２１ｌ４内の微細ブランチ１９７の幅と微細スリット１９９の幅とは、それぞれ約０．２μｍ〜約１μｍ範囲内のいずれか１つの値づつ徐々に増加することができる。
以下、図２０Ｄ〜図２０Ｊを参照して本発明の他の実施形態による画素電極層の画素電極構造を詳細に説明する。図２０Ｄ〜図２０Ｊに示す画素電極層のパターンは、それぞれ図１８及び図２０Ｃに示す画素電極層のパターンに対する他の実施形態である。したがって、画素電極層を除く他の層は、図１８〜図２０Ｃに示すものとほぼ同様であるため、説明の重複を避けるために他の層についての重複する説明は省略する。
図２０Ｄに示す第１又は第２の副画素に形成された画素電極は、本発明の特徴に従ってデータ線１７１に隣接した微細ブランチ１９７の終端部分が相互に接続されない構造を有する。すなわち、図２０Ｄに示す第１又は第２の副画素に形成された画素電極は、図２０Ｃに示す画素電極の縦接続部１９３ｈ及び１９３ｌを有しないこともある。このように、縦接続部１９３ｈ及び１９３ｌを有しないことにより画素電極がデータ線１７１とより遠く離れることができるためにデータ線１７１に隣接した画素電極で発生するテクスチャーは減少することができる。本発明の実施形態に従って、データ線１７１に隣接した微細ブランチ１９７の終端部分からそれらに隣接したデータ線１７１までの距離は、微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９の幅より大きいか又は同一であり得る。また、図２０Ｄの領域Ａ２０ｄに示すように、第２の副画素の上部エッジ領域での微細ブランチ１９７の縦終端は、その下の微細ブランチ１９７の縦終端よりさらに突出する。このように、上部エッジ領域Ａ２０ｄから突出した微細ブランチ１９７は、周辺部で発生した電場を遮断することによりデータ線１７１に隣接した画素領域で発生するテクスチャーを減少させることができる。エッジから突出した微細ブランチ１９７は、第１又は第２の副画素のエッジに形成されることができる。
図２０Ｄに示す画素電極は、２個の副画素１９１ｈ及び１９１ｌの電極を有し、副画素電極の各々は、４個のドメインを有する。第１の副画素１９１ｈの電極は、４個のドメインＤ２０ｄｈ１、Ｄ２０ｄｈ２、Ｄ２０ｄｈ３、及びＤ２０ｄｈ４を有し、第２の副画素１９１０ｌの電極は、４個のドメインＤ２０ｄｌ１、Ｄ２０ｄｌ２、Ｄ２０ｄｌ３、及びＤ２０ｄｌ４を有する。微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９は、十字状ブランチ１９５に対して対称構造である。位置によって徐々に幅が異なる微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９は、第２の副画素１９１０ｌの電極の４個のドメインに形成された領域ＭＡ２０ｄに形成される。画素電極を構成する微細ブランチ１９７は、ストライプ形状を有する。
第１の副画素１９０ｈ及び第２の副画素１９０ｌに形成された微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の幅は、それぞれ約２μｍ〜５μｍ範囲内のいずれか１つの値であり得、より具体的に、約２．５μｍ〜３．５μｍ範囲内のいずれか１つの値であり得る。微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の形状が直線である場合に、液晶層に形成された電場が強いために液晶表示装置の透過率は大きくなる。また、画素電極にわたって分布している微細ブランチ１９７の全領域が微細スリット１９９の全領域より大きい場合に、例えば、微細ブランチ１９７の幅がさらに大きく、微細スリット１９９の幅がさらに小さい場合に、画素電極と共通電極間の電場の強度が大きいために、液晶表示装置の応答速度を増加させることができ、その透過率を向上させることができる。
本発明の実施形態に従って、図２０Ｄに示す第１の副画素１９０ｈに形成された微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅は、それぞれ約２．６μｍ及び約２．４μｍであり得、第２の副画素１９０ｌに形成された微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅は、領域ＬＡ２０ｄでは、それぞれ約２．８μｍ及び約３．４μｍ、領域ＭＡ２０ｄでは、約２．６μｍ〜２．８μｍの範囲内の値、約２．４μｍ〜３．４μｍの範囲内の値、領域ＨＡ２０ｄでは、約２．６μｍ及び２．４μｍであり得る。領域ＭＡ２０ｄでは、微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅がそれぞれ約０．２５μｍだけ徐々に大きくなり得、領域ＭＡ２０ｄでの幅は、約５μｍ〜１０μｍの範囲内の値であり得、より望ましく、約６．２μｍ〜１０μｍ範囲内の値であり得る。第２の副画素１９０ｌの領域での領域ＬＡ２０ｄと領域ＭＡ２０ｄとを加えた幅及び領域ＨＡ２０ｄの幅は、それぞれ約４５％及び約５５％であり得る。
このように形成された微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の方向は、第１の副画素領域では、偏光子の偏光軸に対して約４０°であり得、第２の副画素領域では、偏光子の偏光軸に対して約４５°であり得る。第１の副画素領域と第２の副画素領域との面積比は、約１:２であり得る。第２の副画素１９０ｌの領域に形成されたドメインＤ２０ｄｌ１の面積とドメインＤ２０ｄｌ２の面積とを加えたものは、ドメインＤ２０ｄｌ３の面積とドメインＤ２０ｄｌ４の面積とを加えたものより大きくなり得る。
本発明の他の実施形態に従って、図２０Ｄに示す第１の副画素１９０ｈに形成された微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅は、それぞれ約２．６μｍ及び約３．１μｍであり得、第２の副画素１９０ｌに形成された微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅は、それぞれＬＡ２０ｄ領域では、約２．８μｍ及び約３．４μｍ、ＭＡ２０ｄ領域では、約２．６μｍ〜約２．８μｍの範囲内の値、約２．４μｍ〜３．４μｍの範囲内の値、ＨＡ２０ｄ領域では、約２．６μｍ及び約２．４μｍであり得る。他の要素の形成条件は、上述した実施形態と同様であり得る。微細ブランチ１９７の幅が大きい場合に、液晶表示装置の透過率は向上し、その応答速度も増加する。しかしながら、微細スリット１９９の幅が狭いか又は０である場合に、液晶分子のプレチルト角の形成が容易でない。したがって、微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の幅を適切に組み合わせることが必要である。
図２０Ｅは、本発明の他の実施形態による画素電極の平面図である。図２０Ｅに示す画素電極は、本発明の特徴に従って微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の構造に従って５個の領域に分けられ、１個以上の領域での微細スリット１９９の幅は、十字状ブランチから画素電極の外郭に伸張する際に徐々に増加する。このように形成された画素電極は、液晶表示装置の輝度比曲線の屈曲を減少させるために、液晶表示装置の視認性がよくなる。輝度比曲線は、図１３Ａ及び図１３Ｂを参照して後述するように、横軸の階調レベルに従って縦軸の輝度比が変わることを示す。
第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌの各々は、十字状ブランチにより４個のドメインに分けられる。ドメインの各々に形成された微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９は、十字状ブランチに対して対称構造であり得る。各副画素電極は、ストライプ状の微細ブランチ１９７と微細スリット１９９とを有する。第１の副画素電極１９１ｈは、微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅の分布に従って２個の領域ＰＨ１−２０ｅ及びＰＨ２−２０ｅを有する。領域ＰＨ１−２０ｅでの微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅は、それぞれ伸張する方向に従って実質的に一定であり、各幅は、約１．５〜４．５μｍの範囲内の値であり得、より具体的に、約３μｍであり得る。また、微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９が伸張する方向の主方向は、図面に示す方向Ｄ１又はゲート線１２１に対して約３０°〜４５°の範囲内の値又は約１３５°〜１５０°の範囲内の値であり得、より具体的には、約３８°又は約１４２°であり得る。領域ＰＨ２−２０ｅでの微細ブランチ１９７の幅は、微細ブランチ１９７の伸張方向に従って一定であり、微細スリット１９９の幅Ｗは、微細スリット１９９の伸張方向に従って十字状ブランチから遠くなる時又は副画素電極の中央から外郭に行く際に徐々に増加する。副画素電極の中心線は、副画素電極をドメインに分離する画素電極、例えば、十字状ブランチであり得る。微細ブランチ１９７の幅は、約１．５〜５μｍの範囲内の値であり得、より具体的に、約２．５μｍ〜３．５μｍの範囲内の値であり得る。
領域ＰＨ２−２０ｅとの境界部において、微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の伸張方向は、領域ＰＨ１−２０ｅでの微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の伸張方向と実質的に同様であり、領域ＰＨ２−２０ｅとの境界部から徐々に遠くなる時に微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の伸張方向の主方向角は徐々に大きくなる。微細ブランチ又は微細スリットの伸張方向は、微細ブランチ又は微細スリットの幅の中心点を接続した直線の方向を意味し、直線と方向Ｄ１との間の角が微細ブランチ又は微細スリットの伸張方向角（主方向角）であることに留意すべきである。
第２の副画素電極１９１ｌは、微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅の分布に従って３個の領域ＰＬ１−２０ｅ、ＰＬ２−２０ｅ、及びＰＬ３−２０ｅを有する。領域ＰＬ１−２０ｅでの微細ブランチ１９７の幅は、微細ブランチ１９７の伸張方向に従って一定であり、微細スリット１９９ｌの幅Ｗ及び微細スリット１９９の伸張方向に従って十字状ブランチから遠くなる時又は副画素電極の中心から外郭に行く時に徐々に増加する。微細ブランチ１９７の幅は、約１．５〜５μｍの範囲内の値であり得る。微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の主方向角は、十字状ブランチ１９５の横１９５ａからＰＬ２−２０ｅ領域との境界部に近接する時に徐々に大きくなる。領域ＰＬ２−２０ｅでの微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅は、それぞれの長さ方向に従って実質的に一定であり、各幅は、約１．５〜４．５μｍの範囲内の値であり得、より具体的に、約３μｍであり得る。また、微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の主方向角は、方向Ｄ１又はゲート線１２１の方向に対して約３０°〜４５°の範囲内の値又は約１３５°〜１５０°の範囲内の値であり得、より具体的には、約３８°又は約１４２°であり得る。領域ＰＬ３−２０ｅでの微細ブランチ１９７の幅の各々は、その伸張方向に従って一定であり、微細スリット１９９ｌの幅Ｗは、微細スリット１９９の伸張方向に従って十字状ブランチから遠くなる時徐々に増加する。微細ブランチ１９７の幅は、約１．５〜５μｍの範囲内の値であり得、微細スリット１９９の幅は、隣接した微細ブランチ１９７の幅より大きいか又は同一であり得る。
領域ＰＬ２−２０ｅとの境界部において、微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９が伸張する方向の主方向角は、領域ＰＬ２−２０ｅの微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の方向の主方向角と実質的に同様であり、領域ＰＬ２−２０ｅとの境界部から遠くなる時徐々に大きくなる。領域ＰＬ１−２０ｅでの微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の最大主方向角は、領域ＰＬ２−２０ｅでの主方向角より小さいか又は同一であり得、領域ＰＬ３−２０ｅでの微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の最小主方向角は、領域ＰＬ２−２０ｅでの主方向角より大きいか又は同一であり得る。
領域ＰＬ１−２０ｅ及びＰＬ３−２０ｅでの微細ブランチ１９７の最大幅Ｓは、領域ＰＬ２−２０ｅでの微細ブランチ１９７の幅より大きいか又は同一であり得る。領域ＰＬ１−２０ｅ、領域ＰＬ２−２０ｅ、及び領域ＰＬ３−２０ｅでの微細ブランチ１９７の幅Ｓは、実質的に同様であり得る。
このように形成された画素電極構造において、領域ＰＨ２−２０ｅ及びＰＬ３−２０ｅに形成された画素電極は、側面で視認される輝度を減少させ、領域ＰＨ１−２０ｅ及びＰＬ１−２０ｅに形成された画素電極は、側面で視認される輝度を増加させるために輝度比曲線の屈曲は減少する。輝度比曲線の屈曲の減少は、各階調レベルに従って視認される輝度の変化を小さくするために、液晶表示装置の視認性を向上させる。輝度比曲線は、図１３Ａ及び図１３Ｂ（後述）を参照して説明したように、横軸の階調レベルに従って縦軸の輝度比が変わることを示す。
図２０Ｆは、本発明の他の実施形態による画素電極の平面図である。図２０Ｆに示す画素電極は、本発明の特徴に従って微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の構造により５つの領域を有し、１つ以上の領域での微細ブランチ１９７の幅は、十字状ブランチから遠くなる時に又は副画素電極の中心線から外郭に行く時に徐々に増加する。このような画素電極を有する液晶表示装置は、図２０Ｅと関連して説明した効果を有する。以下、重複説明を避けるために、図２０Ｅを参照して説明した、又は上述した２つの副画素電極構成、ドメイン構造、微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９の形状、微細ブランチ１９７の幅、微細スリット１９９の幅、微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の方向については省略するか又は簡単に説明する。
第１の副画素電極１９１ｈは、微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅の分布に従って２個の領域ＰＨ１−２０ｆ及びＰＨ２−２０ｆを有する。ＰＨ１−２０ｆ領域において、微細スリット１９９の幅は、微細スリット１９９の伸張方向に従って実質的に一定であり、微細ブランチ１９７の幅Ｓは、微細ブランチ１９７の伸張方向に従って十字状ブランチ１９５から遠くなる時又は副画素電極の中心線から外郭に行く時徐々に増加する。領域ＰＨ１−２０ｆ内の微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の主方向角は、領域ＰＨ２−２０ｆとの境界部に近くなる時徐々に大きくなる。領域ＰＨ２−２０ｆでの微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅の各々は、その伸張方向に沿って実質的に一定である。この領域において、微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の主方向角は、それぞれＤ１又はゲート線１２１に対して約３０°〜４５°の範囲内の値及び約１３５°〜１５０°の範囲内の値であり得、より具体的には、約３８°又は約１４２°であり得る。領域ＰＨ１−２０ｆでの微細ブランチ１９７の最大幅Ｓは、領域ＰＨ２−２０ｆでの微細ブランチ１９７の幅より大きいか又は同一であり得る。領域ＰＨ１−２０ｆでの微細スリット１９９の幅Ｓは、領域ＰＨ２−２０ｆでの微細スリット１９９の幅と実質的に同様であり得る。
第２の副画素電極１９１ｌは、微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅の分布に従って３個の領域ＰＬ１−２０ｆ、ＰＬ２−２０ｆ、及びＰＬ３−２０ｆを有する。
領域ＰＬ１−２０ｆでの微細スリット１９９の幅は、微細スリット１９９の伸張方向に沿って一定であり、微細ブランチ１９７ｌの幅Ｓは、微細ブランチ１９７の伸張方向に沿って十字状ブランチから遠くなる時又は副画素電極の中心から外郭に行く時徐々に増加する。微細ブランチ１９７の幅は、隣接した微細スリット１９９の幅より大きいか又は同一であり得る。微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の方向に対する主方向角は、領域ＰＬ２−２０ｆの境界部に近い時徐々に大きくなる。領域ＰＬ２−２０ｆでの微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅は、微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の伸張方向に沿って実質的に一定である。微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の主方向角は、それぞれ方向Ｄ１又はゲート線１２１の方向に対して約３０°〜４５°の範囲内の値及び約１３５°〜１５０°の範囲内の値であり得、より具体的には、約３８°又は約１４２°であり得る。領域ＰＬ３−２０ｆでの微細スリット１９９の幅は、微細スリット１９９の伸張方向に沿って一定であり、微細ブランチ１９７の幅Ｓは、微細ブランチ１９７の伸張方向に沿って十字状ブランチから遠くなる時に徐々に増加する。微細ブランチ１９７の幅は、隣接した微細スリット１９９の幅より大きいか又は同一であり得る。領域ＰＬ２−２０ｆとの境界部において、微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の主方向角は、領域ＰＬ２−２０ｆに形成された微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の主方向角と実質的に同様であり、領域ＰＬ２−２０ｆとの境界部から遠くなる時徐々に大きくなる。
領域ＰＬ１−２０ｆでの微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の最大主方向角は、領域ＰＬ２−２０ｆでの主方向角より小さいか又は同一であり得、領域ＰＬ３−２０ｆでの微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の最小主方向角は、それぞれ領域ＰＬ２−２０ｆでの微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の主方向角より大きいか又は同一であり得る。領域ＰＬ１−２０ｆ及びＰＬ３−２０ｆでの微細ブランチ１９７の最大幅Ｓは、領域ＰＬ２−２０ｆでの微細ブランチ１９７の幅より大きいか又は同一であり得る。領域ＰＬ１−２０ｆ、領域ＰＬ２−２０ｆ、及び領域ＰＬ３−２０ｆでの微細スリット１９９の幅Ｓは、実質的に同様であり得る。このように形成された画素電極は、上述したように、液晶表示装置の側面視認性を向上させる。
図２０Ｇは、本発明の他の実施形態による画素電極の平面図である。図２０Ｇに示す画素電極は、本発明の特徴に従って微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の構造に従って４個の領域を有し、各領域での微細ブランチ１９７や微細スリット１９９は１回、屈曲される。このように形成された微細ブランチ１９７は、液晶層に形成された電場の強度を一般的に減少させないために、液晶表示装置の透過率を減少させず、液晶表示装置の視認性を向上させる。以下、上述した説明は省略し、本発明の特徴的なものについて詳細に説明する。
第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌに形成された微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の各々は、伸張方向に沿って一定の幅を有する。また、各副画素電極の各ドメインを構成する微細ブランチ１９７の各々は、１回屈曲されて２つに分岐した（bifurcated）ストライプ状の微細ブランチ１９７を有する。２つに分岐したストライプ状の微細ブランチ１９７は、他の方向に伸張する。
第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌを構成する微細ブランチ１９７の各々は、第１の直線状の微細ブランチ１９７と第２の直線状の微細ブランチ１９７とで構成される。第１の直線状の微細ブランチ１９７は、十字状のブランチに接続された微細ブランチ１９７であり、第２の直線状の微細ブランチ１９７は、第１の直線状の微細ブランチ１９７に接続された微細ブランチ１９７である。第１の副画素電極１９１ｈでの第１の直線状の微細ブランチ１９７は、方向Ｄ１又はゲート線１２１の方向と約３０°〜約３９°範囲内のいずれか１つの値、より具体的に、約３７°をなすことができ、第２の直線状の微細ブランチ１９７は、方向Ｄ１又はゲート線１２１の方向と約４０°〜約５０°の範囲内のいずれか１つの値、より具体的に約４２°をなすことができる。第２の副画素電極１９１ｌでの第１の直線状の微細ブランチ１９７は、方向Ｄ１又はゲート線１２１の方向と約３０°〜約３９°の範囲内のいずれか１つの値、より具体的に約３７°をなすことができ、第２の直線状の微細ブランチ１９７は、方向Ｄ１又はゲート線１２１の方向と約４０°〜約５０°の範囲内のいずれか１つの値、より具体的には、約４５°をなすことができる。
第１の副画素電極１９１ｈは、微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅に従って２個の領域ＰＨ１−２０ｇ及びＰＨ２−２０ｇを有する。領域ＰＨ１−２０ｇ及びＰＨ２−２０ｇにおいて、微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅はそれぞれ一定である。ＰＨ１−２０ｇ領域での微細ブランチ１９７の幅は、微細スリット１９９の幅より大きくなり得る。領域ＰＨ２−２０ｇでの微細ブランチ１９７の幅は、微細スリット１９９の幅と実質的に同様である。領域ＰＨ１−２０ｇでの微細ブランチ１９７の幅は、領域ＰＨ２−２０ｇでの微細ブランチ１９７の幅より大きくなり得る。領域ＰＨ１−２０ｇ及び領域ＰＨ２−２０ｇでの微細スリット１９９の幅は、実質的に同一であり得る。ＰＨ１−２０ｇ領域での微細ブランチの幅は、ＰＨ２−２０ｇ領域での微細ブランチの幅より大きくなり得る。第２の副画素電極１９１ｌは、微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅に従って２個の領域ＰＬ１−２０ｇ及びＰＬ２−２０ｇを有する。ＰＬ１−２０ｇ領域での微細スリット１９９の幅は、微細ブランチ１９７の幅より大きくなり得る。領域ＰＬ２−２０ｇでの微細ブランチ１９７の幅は、微細スリット１９９の幅と実質的に同様である。領域ＰＬ１−２０ｇでの微細スリット１９９の幅は、領域ＰＬ２−２０ｇでの微細スリット１９９の幅より大きくなり得る。領域ＰＬ１−２０ｇでの微細ブランチ１９７の幅は、領域ＰＬ２−２０ｇでの微細ブランチ１９７の幅と実質的に同様である。領域ＰＬ１−２０ｇでの微細ブランチ１９７の幅は、領域ＰＬ２−２０ｇでの微細ブランチ１９７の幅より大きくなり得る。このように形成された画素電極は、上述したように、液晶表示装置の透過率を減少させず、側面視認性を向上させることができる。
図２０Ｈは、本発明の他の実施形態による画素電極の平面図である。図２０Ｈに示す画素電極は、ジグザグ状を有する微細ブランチ１９７及び第２の副画素電極１９１ｌに形成された横接続部１９３ｌ及び縦接続部１９４ｌを除き、図２０Ｅと関連して説明した構造と実質的に同様である。したがって、重複説明は省略する。図２０Ｈに示す微細ブランチ１９７は、ジグザグ形状を有することにより上述したように液晶表示装置の虹ムラが減少することができる。
微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の構造に従って、画素電極は、５つの領域ＰＨ１−２０ｈ、ＰＨ２−２０ｈ、ＰＬ１−２０ｈ、ＰＬ２−２０ｈ、及びＰＬ３−２０ｈを有し、微細スリット１９９の幅が十字状ブランチから画素電極の外郭に行く時に徐々に増加する。第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌの各々は、十字状ブランチにより４つのドメインを有する。領域ＰＨ１−２０ｈ、ＰＨ２−２０ｈ、ＰＬ１−２０ｈ、ＰＬ２−２０ｈ、及びＰＬ３−２０ｈの各々で微細ブランチ１９７の幅、微細スリット１９９の幅、微細ブランチ１９７の主方向角、及び微細スリット１９９の主方向角は、図２０Ｅと関連して既に説明した。このように形成された画素電極は、液晶表示装置の視認性をよくし、虹ムラを減少させることができる。
図２０Ｉは、本発明の他の実施形態による画素電極の平面図である。図２０Ｉに示す画素電極は、ジグザグ状を有する微細ブランチ１９７、第２の副画素電極１９１ｌに形成された横接続部１９３ｌ及び縦接続部１９４ｌ、領域ＰＬ１−２０ｉに形成された微細ブランチ１９７、及び微細スリット１９９の幅を除き、図２０Ｇと関連して説明した構造と実質的に同一である。したがって、重複説明は省略する。図２０Ｉに示す微細ブランチ１９７は、ジグザグ状を有することにより上述したように液晶表示装置の虹ムラを減少させることができる。
第２の副画素電極１９１ｌを構成する領域ＰＬ１−２０ｉでの微細ブランチ１９７の幅は、微細スリット１９９の幅より大きくなり得る。領域ＰＬ２−２０ｉでの微細ブランチ１９７の幅は、微細スリット１９９の幅と実質的に同様である。領域ＰＬ１−２０ｉでの微細ブランチ１９７の幅は、領域ＰＬ２−２０ｉでの微細ブランチ１９７の幅より大きくなり得る。領域ＰＬ１−２０ｉでの微細スリット１９９の幅は、領域ＰＬ２−２０ｉでの微細スリット１９９の幅と実質的に同一であり得る。微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の構造に従って、画素電極は、４個の領域ＰＨ１−２０ｉ、ＰＨ２−２０ｉ、ＰＬ１−２０ｉ、ＰＬ２−２０ｉを有し、微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の幅は、伸張方向に沿って同一であり、第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌの各々は、十字状ブランチにより４つのドメインに分けられる。領域ＰＬ１−２０ｉに形成された微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９の幅を除き、領域ＰＨ１−２０ｉ、ＰＨ２−２０ｉ、ＰＬ１−２０ｉ、及びＰＬ２−２０ｉの各々での微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅、微細ブランチ１９７の主方向角及び微細スリット１９９の主方向角については、図２０Ｇを参照して説明した。このように形成された画素電極は、液晶表示装置の視認性をよくし、虹ムラを減少させることができる。
図２０Ｊは、本発明の他の実施形態による画素電極の平面図である。図２０Ｊに示す画素電極は、第３の領域、すなわち、領域ＭＡ２０ｊで縦接続部１９３がないことを除き、図３と関連して説明した画素電極構造と実質的に同様である。以下、説明の便宜上、重複説明は省略する。領域ＭＡ２０ｊは、図３と関連して説明した領域ＭＡと同様に、微細ブランチ１９７の幅又は微細スリット１９９の幅、より望ましくは、微細スリット１９９の幅が徐々に変わる領域である。
図３に示す画素電極のＭＡ領域、ＭＡ−ＬＡ境界領域、又はＭＡ−ＨＡ境界領域において、微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９の幅が変わるために、画素電極の縦接続部１９３により形成された電場の強度と微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９により形成された電場の強度間の均衡が崩れ得る。これにより、これらの領域では、液晶分子が不規則的に配列され得、テクスチャーが発生し得る。このような問題を改善するために、図２０Ｊに示すように、データ線１７１に隣接した領域ＭＡ２０ｊにおいて、画素電極は、縦接続部１９３を有しないことがある。すなわち、データ線１７１に隣接した領域ＭＡ２０ｊで微細スリット１９９が接続され、微細ブランチ１９７の終端が閉鎖され得る。他の領域ＨＡ２０ｊ及びＬＡ２０ｊで形成された縦接続部１９３が存在しない領域ＭＡ２０ｊにおいて、縦接続部１９３により形成された電場が存在しないか又は非常に弱い。したがって、データ線１７１に隣接した領域ＭＡ２０ｊ領域において、液晶分子が微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９により形成された電場により影響を多く受けるために、液晶分子は、微細ブランチ１９７の方向に配列され得る。このように形成された画素電極は、領域ＭＡ２０ｊでテクスチャーを減少させ、液晶表示装置の透過率を高めることができる。
以下、図２２Ａ〜図２２Ｈを参照して、本発明の他の実施形態による液晶表示板アセンブリ３００の構造を詳細に説明する。図２２Ａ〜図２２Ｈに示す液晶表示板アセンブリ３００の各々は、本発明の特徴に従って異なる積層構造を有する。このような積層構造は、後で行われる液晶表示板アセンブリモードの工程で均一の光硬化層３５及び３６を形成するようにし、又は未硬化の光硬化剤を減少させることができる。また、上部表示板２００又は下部表示板１００に含まれた配向膜を構成する主配向膜３３及び３４と光硬化層３５及び３６とが平らな下部膜上に形成されるために、液晶表示装置の表示の品質を向上させることができる。
図２２Ａ〜図２２Ｈは、図１８に示す画素配置図の２１ａ−２１ａ’線に沿って切断された断面図である。図２２Ａ〜図２２Ｈに示す液晶表示板アセンブリ３００は、積層構造を除き、図３〜図４Ｃ及び図１８〜図２１Ｂと関連して説明したものと同様であるため、説明の便宜上、重複説明を省略する。したがって、図２２Ａ〜図２２Ｈの構造を有する液晶表示板アセンブリ３００は、上述した、又は後述する画素電極層のパターンを有することができる。
図２２Ａ〜図２２Ｄに示す液晶表示板アセンブリ３００は、下部表示板１００上に形成された遮光部材２２０を有する。まず、図２２Ａを参照して本発明の実施形態に従って液晶表示板アセンブリ３００を製造する方法及び構造について簡略に説明する。上部表示板２００は、上部基板２１０、共通電極２７０、及び上板配向膜を有する。共通電極２７０は、上述した方法により上部基板２１０上に形成され、上板配向膜２９２（３４，３６と図示）は、後述する液晶表示板アセンブリのモードにより共通電極２７０上に形成される。上板配向膜２９２は、主配向膜３４及び光硬化層３６を含み得る。
下部表示板１００は、後述するように製造される。下部基板１１０上に保持電極線縦部１２８を含むゲート層導電体が形成される。ゲート層導電体は、上述したパターン１２１、１２３、１２４ｈ、１２４ｌ、１２４ｃ、１２５、１２６、及び１２７を有することができる。ゲート絶縁膜１４０は、ゲート層導電体上に形成される。
半導体１５４は、ゲート絶縁膜１４０上に形成される。半導体１５４は、上述したパターン１５４ｈ、１５４ｌ、及び１５４ｃを有することができる。線形抵抗性接触部材１６５は、半導体１５４上に形成される。線形抵抗性接触部材１６５は、上述したパターンを有することができる。
データ線１７１を含むデータ層導電体は、線形抵抗性接触部材１６５上に形成される。データ層導電体は、上述したパターン１７３ｈ、１７３ｌ、１７３ｃ、１７５ｈ、１７５ｌ、１７５ｃ、及び１７７ｃを有することができる。
第１の保護膜１８１は、データ層導電体上に形成される。望ましくは、第１の保護膜１８１は、上述した無機絶縁物、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、又はジルコニア（ＺｒＯ２）であり得る。
カラーフィルター２３０は、第１の保護膜１８１上に形成される。カラーフィルター２３０は、データ線１７１と、データ線１７１に隣接した保持電極線又はカラーフィルター２３０上に形成された遮光部材２２０と重なる。図２２Ａに示すように、隣接した２つの単位画素の間に介在したデータ線１７１の両側に位置した保持電極線縦部１２８をオーバーラップするカラーフィルター２３０の少なくとも１つの側壁とこの側壁間のデータ線１７１をオーバーラップする遮光部材２２０が形成される。カラーフィルター２３０は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の構成要素を有してもよく、又は赤色、緑色、青色、及び黄色の構成要素を有してもよい。遮光部材２２０は、カラーフィルター２３０上に形成される。遮光部材２２０は、データ線１７１を完全に覆うことができるか、又はデータ線１７１の両側に位置した縦接続部１９３ｈと重なることができる。遮光部材２２０は、ＴＦＴのチャネル上に形成され得、コンタクトホール１８５ｈ及び１８５ｌの下には形成されないこともある。
第２の保護膜１８２は、遮光部材２２０上に形成される。望ましくは、第２の保護膜１８２は、無機絶縁物、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、又はジルコニア（ＺｒＯ２）であり得る。
画素電極層は、第２の保護膜１８２上に形成される。画素電極層は、縦接続部１９３ｈを含む上述した又は後述するパターン１８７、１８９、１９１ｈ、１９１ｌ、１９２ｈ、１９２ｌ、１９３ｌ、１９４ｈ、１９４ｌ、１９５ｈ、１９５ｌ、１９６、１９７ｈ、１９７ｌ、１９８ｈ、１９８ｌ、７１３ｈ、７１３ｌ、７１５ｈ、７１５ｌ、７１７ｈ、及び７１７１と画素電極構造とを有することができる。
データ線１７１の両側に形成された縦接続部１９３ｈは、保持電極線縦部１２８の少なくとも一部分と重なることができる。スペーサ２５０（図示せず）は、画素電極層上に形成される。スペーサ２５０は、カラーフィルターを構成するピグメント（pigment）を含んでもよく、色を帯びた物質で構成されてもよい。本発明の実施形態に従って、スペーサ２５０の色は、黒色であり得る。本発明の他の実施形態に従って、下部表示板の内部領域には、スペーサ２５０が形成され、その外郭領域には、遮光パターンが同時に形成されることもある。スペーサ２５０及び遮光パターンは、黒色（black）であり得、遮光パターンは、外郭領域で漏れる光を遮断することができる。
下板配向膜２９１は、スペーサ２５０上に後述する液晶表示板アセンブリのモードにより介在する。下板配向膜２９１は、主配向膜３３と光硬化層３５とで構成されることができる。液晶層３は、上部表示板２００と下部表示板１００間で形成される。
このように製造された下部表示板１００は、不透明膜又は遮光部材２２０を含む。すなわち、光を遮断するか又は吸収する膜、例えば、保護膜１８１及び１８２、カラーフィルター２３０又は遮光部材２２０は、下部表示板１００上に形成される。しかしながら、上部表示板２００は、光を遮断するか又は吸収する物質を一般的に含まない。このように製造された上部表示板２００が光を遮断するか又は吸収する物質の含有量を少なくするように液晶表示板アセンブリのモードの工程を行うために、上部表示板２００に入射した光は、下板配向膜２９１及び上板配向膜２９２を形成する材料に均一に入射するのが良い。均一の下板配向膜２９１及び上板配向膜２９２を形成するために、電界又は蛍光露光工程で照射される光は、配向膜を形成する材料に均一に照射されなければならない。また、未硬化の硬化剤を減少させるために、光が照射されない領域があってはならない。このようにして、下板配向膜２９１及び上板配向膜２９２は、均一に形成され、未硬化の光硬化剤は、大きく減少させることができる。また、上部表示板２００が主に平坦な層を有するために液晶分子を均一に配向することができる。したがって、液晶表示装置の表示の品質は向上することができる。
以下、図２２Ｂを参照して、本発明の実施形態に従って液晶表示板アセンブリ３００を製造する方法及び構造を簡略に説明する。図２２Ｂに示す液晶表示板アセンブリ３００は、本発明の特徴に従って遮光部材２２０及びスペーサ（図示せず）が画素電極層上に同時に形成される工程により製造される。上部表示板２００は、図２２Ａを参照して説明したものと同一に製造される。下部表示板１００は、後述する説明のように製造される。ゲート層導電体、ゲート絶縁膜１４０、半導体１５４、線形抵抗性接触部材１６５、データ層導電体、第１の保護膜１８１、及びカラーフィルター２３０は、図２２Ａを参照して説明したものと同一に形成される。第２の保護膜１８２は、カラーフィルター２３０上に形成される。望ましくは、第２の保護膜１８２は、カラーフィルター２３０の上部を平坦化するために有機絶縁物であり得る。画素電極層は、第２の保護膜１８２の上に形成される。画素電極層は、図２２Ａを参照して説明したものと同一に形成されることができる。遮光部材２２０及びスペーサ２５０は、画素電極層上に同時に形成される。遮光部材２２０及びスペーサ２５０が同一の材料により同時に形成されるために工程を簡素化することができる。上述したように、スペーサ２５０は、色を帯び得る。本発明の実施形態に従って、遮光部材２２０及びスペーサ２５０は、黒色であり得る。下板配向膜２９１は、後述する方法によりスペーサ（図示せず）上に形成される。このように形成された下部表示板１００及び上部表示板２００は、図２２Ａを参照して説明したものと同一の効果を有することができる。
以下、図２２Ｃを参照して、本発明の実施形態に従って液晶表示板アセンブリ３００を製造する方法及び構造を簡略に説明する。図２２Ｃに示す液晶表示板アセンブリ３００において、本発明の特徴に従って重なるカラーフィルターの中の下側の１つのカラーフィルターは、凹状の断面を有する。また、他のカラーフィルターの側面と重なる１つのカラーフィルターの重複部は、データ線上に備えられ、遮光部材は、重複部上に形成される。上部表示板２００は、図２２Ａを参照して説明したものと同一に製造される。下部表示板１００は、後述する説明のように製造される。ゲート層導電体、ゲート絶縁膜１４０、半導体１５４、線形抵抗性接触部材１６５、データ層導電体、及び第１の保護膜１８１は、図２２Ａを参照して説明したものと同一に形成される。カラーフィルター２３０は、第１の保護膜１８１上に形成される。カラーフィルター２３０を構成する基本色の中の２つ以上の色は、データ線１７１上で重なることができる。カラーフィルター２３０の基本色が重なることによりカラーフィルター２３０の上部が凸状となることを防止するために、重なるカラーフィルター２３０の中の１つは、写真リソグラフィー（photo-lithography）工程で凹状に形成されることができる。例えば、図２２Ｃに示すように、左側のカラーフィルターのデータ線１７１上に対応する縁部が削り取られるようにエッチングされている。右側のカラーフィルターの縁部は、この左側のカラーフィルターの縁部を覆うように形成され、全体としてカラーフィルター２３０が平坦に形成される。このように平坦に形成されたカラーフィルター層は、液晶分子又は光硬化剤の広がり（spread）をよくする。第２の保護膜１８２は、カラーフィルター２３０上に形成される。望ましくは、第２の保護膜１８２は、上述した無機絶縁物であり得る。第２の保護膜１８２が形成された後に、画素電極層、遮光部材２２０、スペーサ２５０、及び下板配向膜２９１は、図２２Ｂを参照して説明したものと同一である。このように形成された下部表示板１００及び上部表示板２００は、図２２Ａを参照して説明したものと同一の効果を有することができる。
以下、図２２Ｄを参照して、本発明の実施形態に従って、液晶表示板アセンブリ３００を製造する方法及び構造を簡略に説明する。図２２Ｄに示す液晶表示板アセンブリ３００は、本発明の特徴に従って遮光部材２２０で画素の境界を取り囲み、遮光部材で取り囲まれた内側に液状のカラーフィルター２３０の材料が塗布される工程を含む。上部表示板２００は、図２２Ａを参照して説明したものと同一に製造される。下部表示板１００は、後述するように製造される。ゲート層導電体、ゲート絶縁膜１４０、半導体１５４、線形抵抗性接触部材１６５、データ層導電体、及び第１の保護膜１８１は、図２２Ａを参照して説明したものと同一に形成される。遮光部材２２０は、第１の保護膜１８１上に形成される。遮光部材２２０は、画素の境界、例えば、データ線１７１又はゲート線１２１に沿って１つの画素を完全に取り囲む形態で形成されることができる。このように、遮光部材２２０が形成されることにより、後で行われる液状のカラーフィルター２３０の材料が遮光部材２２０の内側に塗布されることができる。遮光部材２２０により取り囲まれた内側に液状のカラーフィルター２３０の材料が塗布される。液状のカラーフィルター２３０の材料は、上述したインクジェット方法により塗布され形成されることができる。インクジェット方法でカラーフィルター２３０を形成することによりカラーフィルター２３０のパターンを製造するための工程を簡素化することができる。第２の保護膜１８２は、カラーフィルター２３０上に形成される。第２の保護膜１８２は、カラーフィルター２３０上を平坦化するために望ましく有機絶縁物であり得る。画素電極層は、第２の保護膜１８２上に形成され、スペーサ２５０は、画素電極層上に形成され、下板配向膜２９１は、スペーサ２５０上に形成される。画素電極層、スペーサ２５０、及び下板配向膜２９１は、図２２Ａを参照して説明したものと同一に形成されることができる。このように形成された下部表示板１００及び上部表示板２００は、図２２Ａを参照して説明したものと同一の効果を有することができる。
図２２Ｅ〜図２２Ｈに示す液晶表示板アセンブリ３００は、本発明の特徴に従って上部表示板２００に形成された遮光部材２２０を有する。図２２Ｅを参照して、本発明の実施形態に従って液晶表示板アセンブリ３００を製造する方法及び構造を簡略に説明する。
上部表示板２００は、上部基板２１０、遮光部材２２０、カラーフィルター２３０、蓋膜２２５、共通電極２７０、スペーサ（図示せず）、及び上板配向膜２９２（３４，３６と図示）を有する。
上述した方法により、遮光部材２２０は、上部基板２１０上に形成される。遮光部材２２０は、データ線１７１を完全に覆うことができ、データ線１７１の両側に位置した縦接続部１９３ｈの少なくともいずれかの部分と重なることができる。遮光部材２２０は、薄膜トランジスタのチャネルと重なるように形成され得る。上述した方法によりカラーフィルター２３０は、遮光部材２２０上に形成される。カラーフィルター２３０は、データ線１７１、データ線１７１に隣接した不透明膜、又はカラーフィルター２３０の形成後に形成された遮光部材２２０と重なり得る。カラーフィルター２３０は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）で構成されてもよく、又は赤色、緑色、青色、及び黄色で構成されてもよい。蓋膜２２５は、カラーフィルター２３０上に下部膜を平坦化するために形成される。共通電極２７０は、上述した方法により蓋膜２２５上に形成される。スペーサ２５０は、共通電極２７０上に形成されてもよい。スペーサ２５０は、カラーフィルターを構成する色素を含み、色を帯びた物質で構成され得る。スペーサ２５０の色は黒色（black）であり得る。他方、スペーサ２５０は、下部表示板１００の下板配向膜２９１（３３，３５と図示）下に形成されてもよい。上板配向膜２９２は、スペーサ２５０上に後述する液晶表示板アセンブリのモードにより形成される。上板配向膜２９２は、主配向膜３４及び光硬化層３６で構成され得る。
下部表示板１００は、後述するように形成される。ゲート層導電体は、保持電極線縦部１２８を含む下部基板１１０上に形成される。ゲート層導電体は、上述したパターン１２１、１２３、１２４ｈ、１２４ｌ、１２４ｃ、１２５、１２６、１２７を有することができる。
ゲート絶縁膜１４０は、ゲート層導電体上に形成される。半導体１５４は、ゲート絶縁膜１４０上に形成される。半導体１５４は、上述したパターン１５４ｈ、１５４ｌ、１５４ｃを有することができる。線形抵抗性接触部材１６５は、半導体１５４上に形成される。線形抵抗性接触部材１６５は、上述したパターンを有することができる。
データ線１７１を含むデータ層導電体は、線形抵抗性接触部材１６５上に形成される。データ層導電体は、上述したパターン１７３ｈ、１７３ｌ、１７３ｃ、１７５ｈ、１７５ｌ、１７５ｃ、１７７ｃを有することができる。第１の保護膜１８１は、データ層導電体上に形成される。望ましくは、第１の保護膜１８１は、上述した無機物で構成される。
画素電極層は、第１の保護膜１８１上に形成される。画素電極層は、縦接続部１９３ｈを含む上述した又は後述するパターン１８７、１８９、１９１ｈ、１９１ｌ、１９２ｈ、１９２ｌ、１９３ｌ、１９４ｈ、１９４ｌ、１９５ｈ、及び１９５ｌ、１９６、１９７ｈ、１９７ｌ、１９８ｈ、１９８ｌ、７１３ｈ、７１３ｌ、７１５ｈ、７１５ｌ、７１７ｈ、７１７ｌと画素電極構造とを有することができる。データ線１７１の両側に形成された縦接続部１９３ｈは、保持電極線縦部１２８と重なる。
後述する方法により、下板配向膜２９１は、画素電極層上に形成される。下板配向膜２９１は、主配向膜３３と光硬化層３５とで構成されることができる。液晶層３は、上部表示板２００と下部表示板１００との間に形成される。
このように製造された上部表示板２００及び下部表示板１００は、図２２Ａで説明した効果を有することができる。すなわち、上部表示板２００が光を遮断するか又は吸収する膜２２０、２３０、及び２２５を含み、下部表示板１００は、光を遮断する物質を実質的に含まない。下板配向膜２９１及び上板配向膜２９２を形成するために電界又は蛍光露光工程で照射される光は、下部表示板１００に入射することができる。これにより、下板配向膜２９１及び上板配向膜２９２は、均一に形成され、未硬化の光硬化剤は、格段に減少することができる。したがって、これを有する液晶表示装置の表示の品質は向上することができる。
図２２Ｆに示す液晶表示板アセンブリ３００は、画素電極層と第１の保護膜１８１間に第２の保護膜１８２が形成されることを除き、図２２Ｅの説明と実質的に同様である。第２の保護膜１８２は、下部膜を平坦化するために有機物質で構成され得る。
図２２Ｇに示す液晶表示板アセンブリ３００は、カラーフィルター２３０が形成される方法を除き、図２２Ｆの説明と実質的に同様である。図２２Ｇに示す上部表示板のカラーフィルターは、図２２Ｄを参照して既に説明したインクジェット方法により形成されることができる。
図２２Ｈに示す液晶表示板アセンブリ３００は、図２２Ｇに示す液晶表示板アセンブリ３００に比べて、バリヤー（barrier）又は平坦化のために遮光部材２２０上に形成された蓋膜２２５を有する。蓋膜２２５の形成後に、カラーフィルター２３０の層は、インクジェット方法により遮光部材２２０及び蓋膜２２５の側壁内に形成されることができる。バリヤーは、１つの画素に形成されたカラーフィルターの色を区分する部分に形成されることができる。以上のように、図２２Ａ〜図２２Ｈに示す構造を有する上部表示板１００及び下部表示板２００は、液晶表示装置の表示の品質を向上させることができる。本発明により、図２１Ａ、図２１Ｂ及び図２２Ａ〜図２２Ｈに示す蓋膜２２５は、アクリル系物質を含んでもよい。蓋膜２２５に含まれたアクリル系物質は、蓋膜２２５を形成する工程で硬化され得る。硬化されたアクリル系物質を含む蓋膜２２５は、短波長の紫外線の高透過性を有するので、光硬化剤又は反応性メゾゲンに入射する光の強度又はエネルギーは大きくなり得る。従って、光硬化剤又は反応性メゾゲンの架橋率は増加し得る。
３）図１８に示す領域Ａ１９の拡大図
以下、図１８、図１９Ａ、及び図１９Ｂを参照して図１８に示す領域Ａ１９の構造を詳細に説明する。図１９Ａは、図１８に示す領域Ａ１９の拡大図である。領域Ａ１９に形成された各層のパターン、例えば、第１の画素電極接触部１９２ｈ及び第２の画素電極接触部１９２ｌと第１及び第２の画素電極接続部のパターンは、液晶表示装置の未復元又は光漏れを改善することができる。図２３Ａ〜図２３Ｆ及び図２４Ａ〜図２４Ｔに示すパターンは、液晶表示装置の未復元又は光漏れを改善するための他の実施形態である。
以下、図１８、図１９Ａ、及び図１９Ｂを参照して図１８に示す領域Ａ１９の構造を詳細に説明する。図１９Ａは、図１８に示す領域Ａ１９の拡大図である。領域Ａ１９に形成された各層のパターン、例えば、第１の画素電極接触部１９２ｈ及び第２の画素電極接触部１９２ｌと第１及び第２の画素電極接続部のパターンは、液晶表示装置の未復元又は光漏れを改善することができる。図２３Ａ〜図２３Ｆ及び図２４Ａ〜図２４Ｔに示すパターンは、液晶表示装置の未復元又は光漏れを改善するための他の実施形態である。
以下に説明するように、本発明者は、液晶表示装置の未復元及び光漏れ現象を発見した。未復元は、いずれか１つの配列状態、例えば、安定した配列状態から他の配列状態への遷移が遅延する現象である。液晶表示装置がユーザにより使用される時、液晶表示装置の表示部が加圧されるか又は外部の衝撃を受ける場合に、液晶層の液晶分子は再配列される。この時、再配列された液晶分子が元の状態に戻らず、一定の時間の間に再配列された状態を保持する。また、データ電圧が画素電極に印加されて電場が液晶層に形成されても、安定した状態で配列された液晶分子は、一部の領域で画素電極に形成された電場に従って液晶分子が動かず、前の配列された状態、例えば、安定した状態を継続して保持する。このような現象が液晶分子の未復元（Unrestoration）である。液晶分子の未復元は、テクスチャーの不良を発生させ得る。
図１８及び図１９Ａに示す画素構造において、第１又は第２の副画素の十字状ブランチ部１９５の領域及び第１の副画素及び第２の副画素の境界領域Ａ１９において、液晶分子の配列方向が一致することにより液晶分子が安定した状態に保持されようとする特性のために未復元現象が起こり得る。加圧又は外部の衝撃がない状態では、十字状ブランチ部１９５の領域の液晶分子及び境界領域Ａ１９の液晶分子は、相互に独立した状態を保持するが、衝撃がある場合に、この領域において、液晶分子は、同一の方向の安定した状態に再配列される。未復元を改善するために、すなわち、液晶分子が安定した状態に配列されないように、図１８に示す領域Ａ１９及び領域Ａ１９に隣接した領域で電場の強度及び方向が調節されなければならない。
光漏れ（light leakage）は、データ電圧により制御されない液晶層により外部光（図示せず）が液晶表示板アセンブリ３００を通過する現象である。例えば、外部の衝撃により下部表示板及び上部表示板の液晶分子の配列がずれている場合に、液晶表示板アセンブリ３００に入射する光は、液晶表示装置により制御されず、液晶表示板アセンブリを通過することができる。光漏れ現象は、液晶表示装置が駆動されない時にも発生し得る。また、下部表示板及び上部表示板の配列がずれている場合、遮光部材が正しい配列からずれているか、又は液晶層に形成された電場が歪曲されるため光漏れが発生し得る。液晶表示装置は、光漏れによりテクスチャー、ムラ、赤みを帯びた（reddish）又は緑色を帯びた（greenish）不良を有し得る。光漏れによるテクスチャー又はムラの不良は、画素電極の境界領域で発生する。光漏れによる赤みを帯びた不良は、液晶表示装置が赤みを帯びた色を有するために、赤色の光漏れが他の色の光漏れより多く視認される場合に発生する。また、緑色を帯びるか又は基本画素群を構成する他の色の不良も、赤みを帯びた不良が発生する工程と同様に、いずれか１つ以上のカラー光が他のカラーより多く視認される場合に発生する。また、たたき（tap or pat）による光漏れは、光漏れの一種で、液晶表示装置をたたいた時に発生する。液晶表示装置がたたかれた時、下部表示板１００及び上部表示板２００は、正配列から約１０μｍ〜１５μｍの範囲内の値でずれることがあり、この際、上部表示板２００及び下部表示板１００に形成された層の誤整列（misalign）によりたたき光漏れが発生し得る。
図１９Ａに示す第１の画素電極接触部１９２ｈ及び第２の画素電極接触部１９２ｌ、第１及び第２の画素電極接点接続部、画素電極及び他の層のパターンは、未復元及び光漏れ不良を改善するための実施形態である。第１の画素電極接触部１９２ｈ及び第２の画素電極接触部１９２ｌの各々は、第１のドレーン電極１７５ｈ及び第２のドレーン電極１７５ｌと第１及び第２の画素電極接点接続部とを電気的に接続する。第１及び第２の画素電極接点接続部は、それぞれ第１の画素電極接触部１９２ｈ及び第２の画素電極接触部１９２ｌと第１の画素電極１９１ｈ及び第２の画素電極１９１ｌとを電気的に接続する。第１の画素電極１９１ｈ及び第２の画素電極１９１ｌは、それぞれ第１の画素電極接触部１９２ｈ及び第２の画素電極接触部１９２ｌと第１及び第２の画素電極接点接続部とによりデータ信号の印加を受ける。第１の画素電極接触部１９２ｈ及び第１の画素電極接点接続部は、凹状に形成することができる。
第１の画素電極接点接続部は、第１の画素電極横接続部７１３ｈ、第１の画素電極斜線接続部７１４ｈ、及び第１の画素電極縦接続部７１５ｈを含むことができる。第１の画素電極縦接続部７１５ｈは、第１の画素電極横接続部７１３ｈに接続された第１の画素電極斜線接続部７１４ｈから傾斜した２分岐のブランチに接続された実質的に縦方向に伸張する２個のブランチで形成されることができ、第１の画素電極の中央部の微細ブランチ１９７、より詳細に、十字状ブランチの縦部１９５ｖの右側微細ブランチ１９７に接続される。
本発明の実施形態に従って、第１の画素電極接続部接続点の配線は、図面に示すように傾斜するように形成される第１の画素電極斜線接続部７１４ｈであり得る。図１９Ａにおいて、第１の画素電極縦接続部７１５ｈは、十字状ブランチの縦部１９５ｖの伸張方向と同一のＤ２方向に延在している。第１の画素電極斜線接続部７１４ｈは、第１の画素電極縦接続部７１５ｈから、縦方向であるＤ２方向に対して右側方向に斜めに方向に延在しており、第１の画素電極横接続部７１３ｈの配線、偏光子の偏光軸又は上述した方向Ｄ１に対して約３０°〜６０°の範囲内のいずれか１つの値に傾くことができる。図１９Ａ中、第１の画素電極横接続部７１３ｈは、実質的に降圧ゲート線１２３と平行な横方向に伸張し、第１の画素電極接触部１９２ｈ及び第１の画素電極斜線接続部７１４ｈを電気的に接続する。第１の画素電極横接続部７１３ｈ及び第１の画素電極斜線接続部７１４ｈは、鈍角で接続され、第１の画素電極横接続部７１３ｈ及びこの傾斜した２分岐のブランチは、鋭角で接続されることができる。
このように形成された第１の画素電極接点接続部は、特異点（singular point）を形成することにより、第１の副画素と第２の副画素間の領域で発生する電場を分散させるか、この領域で発生した電場が第１の副画素領域への悪影響を減少させることができる。したがって、第１の副画素領域で発生し得る液晶分子の未復元及び光漏れ不良を改善させることができる。
本発明の実施形態に従って、第１の画素電極縦接続部７１５ｈに接続された微細ブランチ１９７は、１つ以上であり得る。本発明の実施形態に従って、第１の画素電極接点接続部を構成する配線７１３ｈ、７１４ｈ、及び７１５ｈは、１つ又は２つ以上の配線で構成されることができ、これらの幅は、それぞれ約２μｍ〜７μｍの範囲内の値であり得る。第１の画素電極横接続部７１３ｈの幅は、第１の画素電極斜線接続部７１４ｈの幅より大きくなり得る。本発明の実施形態に従って、第１の画素電極接点接続部は、画素電極のリペアーを容易にする構造であり得る。したがって、第１の副画素の製造の不良をリペアー（repair）するためにレーザ（LASER）により線ＲＨ１が溶断され得る。
第２の画素電極接点接続部は、第２の画素電極横接続部７１３ｌ、第２の画素電極接続部接続点又は第２の画素電極斜線接続部７１４ｌ、及び第２の画素電極接続部７１７ｌで構成されることができる。第２の画素電極接続部接続点７１４ｌは、横方向に伸張する第２の画素電極横接続部７１３ｌに接続され、第２の画素電極接続部７１７ｌに接続される。
本発明の実施形態に従って、第２の画素電極接続部接続点７１４ｌの配線は、図面に示すように傾斜するように形成された第２の画素電極斜線接続部７１４ｌであり得る。第２の画素電極横接続部７１３ｌは、降圧ゲート線１２３の長手方向に沿って降圧ゲート線１２３の一部分と重なる。このように重なった第２の画素電極横接続部７１３ｌは、降圧ゲート線１２３の周辺部に存在する電場を遮断する。また、第２の画素電極横接続部７１３ｌは、第２のドレーン電極１７５ｌと第３のソース電極１７３ｃとを接続する配線と重なることができる。第２の画素電極横接続部７１３ｌの横長さは、第２の画素電極の横長さと実質的に同様である。
第２の画素電極斜線接続部７１４ｌは、第２の画素電極横接続部７１３ｌに対して傾斜した配線で形成され、第２の画素電極横接続部７１３ｌ及び第２の画素電極接続部７１７ｌを電気的に接続する。第２の画素電極斜線接続部７１４ｌは、十字状ブランチ１９５の縦部１９５ｖの左側微細ブランチ１９７に接続される。第２の画素電極斜線接続部７１４ｌと第１の画素電極横接続部７１３ｌ間の傾斜角は、約３０°〜６０°の範囲内のいずれか１つの値であり得る。第２の画素電極斜線接続部７１４ｌの線幅は、約２μｍ〜７μｍの範囲内のいずれか１つの値であり得、第２の画素電極の微細ブランチ１９７の幅より大きくなり得る。
第２の画素電極接続部７１７ｌは、第２の画素電極斜線接続部７１４ｌと第２の画素電極とを電気的に接続する。第２の画素電極接続部７１７ｌは、第２の画素電極斜線接続部７１４ｌを十字状ブランチの縦部１９５ｖの一端上の２個の微細ブランチ１９７に電気的に接続するために第２の画素電極１９１ｌの中央部に形成されている。第２の画素電極接続部７１７ｌは、ハンガー（hanger）形状を有しており、例えば、図１９Ａに示すように、十字状ブランチの縦部１９５ｖを中心として２個の微細ブランチ１９７が所定の角度をなして左右に対称に分岐するような形状をしている。本発明の実施形態に従って、第２の画素電極縦接続部７１５ｌに接続される微細ブランチ１９７は、１つ以上であり得る。
本発明の実施形態に従って、第２の画素電極横接続部７１３ｌと隣接して形成された第２の画素電極の横接続部１９４ｌは、第２の画素電極接続部７１７ｌの両側に形成される。第２の画素電極の横接続部１９４ｌは、第２の画素電極の微細ブランチ１９７を接続する。両側に形成された第２の画素電極の横接続部１９４ｌは、降圧ゲート線１２３の伸張方向に沿って降圧ゲート線１２３の一部分と重なる。このように重なった第２の画素電極の横接続部１９４ｌは、降圧ゲート線１２３の周辺部に存在する電場を遮断する。これにより、第２の画素電極接点接続部又は第２の画素電極の横接続部１９４ｌは、第１の副画素と第２の副画素間の領域で発生する電場を分散させるか、又はこの領域で発生した電場が第２の副画素領域に及ぼすよくない影響を減少させることができる。したがって、第２の副画素領域で発生し得る液晶分子の未復元及び光漏れ不良を改善させることができる。
本発明の実施形態に従って、第２の副画素は、図１９Ａに示す領域Ａ１９ａ及びＡ１９ｂの構造を有することができる。領域Ａ１９ａにおいて、第２の画素電極の縦接続部１９３ｌは、階段状に伸張することにより保持電極線縦部１２８の一部分と重なる。図１９Ａ、図２１Ｂを参照すると、第２の画素電極の縦接続部１９３ｌの突出部１９３ａは、データ線１７１又は遮蔽共通電極１９６の線幅が減少する部分で形成されることができる。領域Ａ１９ｂの構造は、領域Ａ１９ａの構造と実質的に同様であるので、その詳細な説明を省略する。このように形成された構造により、領域Ａ１９ａ及びＡ１９ｂで発生する電場が遮断され、この領域で光漏れ不良が減少することができる。
本発明の実施形態に従って、第２の画素電極接続部７１７ｌは、画素電極のリペアーを容易にする構造を有し得る。したがって、第２の副画素の製造の不良をリペアーするためには、線ＲＬ１がレーザスポットにより溶断されることができる。
以下、図２３Ａ〜図２３Ｆ及び図２４Ａ〜図２４Ｔを参照して液晶分子の未復元及び光漏れ不良を改善するための様々な実施形態を開示する。図２３Ａ〜図２３Ｆ及び図２４Ａ〜図２４Ｔに示す画素電極を構成する微細ブランチ１９７は、ジグザグ状であるが、本発明の実施形態に従って、微細ブランチ１９７は、上述したストライプ状又は基本単位画素電極の形状であり得る。図２３Ａ〜図２３Ｆは、説明の便宜のために、一部の層、例えば、ゲート層導電体、データ層導電体、及び画素電極層のパターンを示す。
図２３Ａを参照すると、第１の画素電極接点接続部は、第１の画素電極横接続部７１３ｈ及び第１の画素電極斜線接続部７１４ｈで構成される。接続部７１３ｈ及び７１４ｈ又は図２３Ｂ〜図２３Ｆ及び図２４Ａ〜図２４Ｔと関連して説明される画素電極横接続部７１３、画素電極斜線接続部７１４、及び画素電極縦接続部７１５は、少なくとも１つの配線で構成されることができ、これらの幅は、それぞれ約２μｍ〜７μｍの範囲内の値であり得る。
第１の画素電極斜線接続部７１４ｈは、第１の画素電極横接続部７１３ｈの端部で２つに分岐したブランチを有し、２つに分岐したブランチの各々は、直線又はストライプ状を有し、十字状ブランチの縦部１９５ｖの左側にあるドメインの下端の中央部から伸張する第１の画素電極の微細ブランチに接続される。これにより、液晶分子の未復元を発生する電場は分散されることができる。
画素電極斜線接続部７１４ｈと第１の画素電極横接続部７１３ｈ間の鋭角は、約３０°〜６０°の範囲内のいずれか１つの値であり得る。第１の画素電極横接続部７１３ｈは、第１の画素電極斜線接続部７１４ｈと鋭角をなすくさび形（wedge shape）であり得る。くさび形の第１の画素電極横接続部７１３ｈは、特異点（singular point）を形成することにより電場を分散させることができる。特異点は、電場が集まるか又は実質的に存在しない領域、例えば、図面に示す領域ＳＰである。第１の画素電極横接続部７１３ｈの配線は、第１のドレーン電極１７５ｈと重なることができる。第１の画素の製造の不良時に、線ＲＨａに沿って第１の画素電極斜線接続部７１４ｈに接続された微細ブランチを溶断することにより第１の副画素をリペアーすることができる。このように形成された第１の画素電極接点接続部は、副画素電極のリペアーを容易にし、上述した理由により、第１の副画素領域で発生し得る液晶分子の未復元及び光漏れ不良を改善することができる。本発明の実施形態に従って、第１の画素電極横接続部７１３ｈの配線幅は、第１の画素電極斜線接続部７１４ｈの配線幅より大きくなり得る。
第２の画素電極接点接続部は、第２の画素電極横接続部７１３ｌ、第２の画素電極縦接続部７１５ｌ、及び第２の画素電極接続部７１７ｌで構成される。第２の画素電極縦接続部７１５ｌは、十字状ブランチ１９５の縦部１９５ｖの中央部に接続され、これは、電場が一方に歪曲されることを減少させる。本発明の実施形態に従って、線ＲＬａに沿って第２の副画素電極を溶断することにより第２の副画素をリペアーすることができる。このように形成された第２の画素電極接点接続部は、副画素電極のリペアーを容易にし、上述した理由により、第２の副画素領域で発生し得る液晶分子の未復元及び光漏れ不良を改善することができる。図２３Ａでは、第２の画素電極縦接続部７１５ｌを介して縦部１９５ｖが第２の画素電極横接続部７１３ｌに接続されるが、図１９Ａでは第２の画素電極斜線接続部７１４ｌを介して縦部１９５ｖが第２の画素電極横接続部７１３ｌに接続されている。他の要素及び構造は、図１９Ａを参照して上述したので、重複説明を省略する。図２３Ｂ〜図２３Ｆ及び図２４Ａ〜図２４Ｔに示す線ＲＨｂ、ＲＬｂ、ＲＨｃ、ＲＬｃ１、ＲＬｃ２、ＲＨｄ、ＲＬｄ、ＲＨｅ、ＲＬｅ、ＲＨｆ、ＲＬｆ、Ｒ２４ａ、Ｒ２４ｂ、Ｒ２４ｃ、Ｒ２４ｄ、Ｒ２４ｆ、Ｒ２４ｇ、Ｒ２４ｈ、Ｒ２４ｉ、Ｒ２４ｊ、Ｒ２４ｋ、Ｒ２４ｌ、Ｒ２４ｍ、Ｒ２４ｎ、Ｒ２４ｏ、Ｒ２４ｐ、Ｒ２４ｑ、Ｒ２４ｒ、及びＲ２４ｓが上述したレーザスポットにより溶断されることにより第１又は第２の副画素をリペアーすることができる。
図２３Ｂを参照すると、第１の画素電極接点接続部は、第１の画素電極横接続部７１３ｈ及び第１の画素電極斜線接続部７１４ｈで構成される。画素電極斜線接続部７１４ｈの配線がジグザグ状であることを除き、図２３Ａで上述した説明と実質的に同様であるため、第１の画素電極接点接続部についての他の詳細な説明を省略する。第２の画素電極接点接続部は、第２の画素電極横接続部７１３ｌと第２の画素電極接続部７１７ｌとで構成される。第２の画素電極接続部７１７ｌは、降圧ゲート線１２３に対して縦方向に重なるように伸張し、第２の画素電極接触部１９２ｌに接続された第２の画素電極横接続部７１３ｌに電気的に接続する。第２の画素電極接続部７１７ｌが伸張し、横方向の画素電極横接続部７１３ｌに接続されることにより、画素電極接触部１９２ｌ及び画素電極領域に形成された電場が分散されることができる。画素電極横接続部７１３ｌは、右側方向には形成されておらず、左側方向にのみ図２３Ａと同様の形状で構成されており、その形状は図２３Ａとは多少異なるが、第２の画素電極接点接続部についての他の説明は、図２３Ａと関連して詳細に説明したので、その詳細な説明を省略する。
図２３Ｃを参照すると、第１の画素電極接点接続部は、第１の画素電極斜線接続部７１４ｈ及び第１の画素電極縦接続部７１５ｈで構成される。十字状ブランチの縦部１９５ｖの右側下端で第１の画素電極縦接続部７１５ｈ及び第１の画素電極の微細ブランチ１９７を電気的に接続する。第１の画素電極縦接続部７１５ｈに接続された微細ブランチ１９７は、十字状ブランチの縦部１９５ｖに接続された微細ブランチ１９７の中の下端部の微細ブランチ１９７であり得る。第１の画素電極斜線接続部７１４ｈは、第１の画素電極縦接続部７１５ｈ及び第１の画素電極接続部１９２ｈの上部を電気的に接続するために傾斜するように伸張する。第１の画素電極斜線接続部７１４ｈは、第１の画素電極縦接続部７１５ｈと約３０°〜６０°の範囲内のいずれか１つの値に傾斜することができる。このように形成された第１の画素電極接点接続部は、副画素電極のリペアーを容易にし、上述した理由により、第１の副画素領域で発生し得る液晶分子の未復元及び光漏れ不良を改善することができる。
第２の画素電極接点接続部は、第２の画素電極横接続部７１３ｌ及び第２の画素電極縦接続部７１５ｌで構成される。横方向に伸張する第２の画素電極横接続部７１３ｌは、第２の画素電極横接続部７１３ｌの両端部で第２の画素電極縦接続部７１５ｌの端部に電気的に接続され、第２の画素電極縦接続部７１５ｌの他端部は、データ線に隣接した２個のドメインのエッジから伸張する第２の画素電極の微細ブランチ１９７に接続される。このように第２の画素電極接点接続部が第２の副画素電極の両端部に形成されることにより、画素電極接触部１９２ｌ及び画素電極領域に形成された電場を大きく分散させることができる。したがって、第２の副画素領域で発生し得る液晶分子の未復元及び光漏れ不良が改善することができる。
図２３Ｄを参照すると、第１の画素電極接点接続部は、第１の画素電極斜線接続部７１４ｈで構成される。十字状ブランチの縦部１９５ｖの左側下端にある微細ブランチ１９７は、第１の画素電極斜線接続部７１４ｈに電気的に接続され、第１の画素電極斜線接続部７１４ｈは、画素電極接触部１９２ｈに接続される。第１の画素電極斜線接続部７１４ｈは、十字状ブランチの縦部１９５ｖから伸張するジグザグ形状のブランチであり得る。このように形成された第１の画素電極接点接続部は、上述した効果を有する。第２の画素電極接点接続部は、第２の画素電極横接続部７１３ｌ、第２の画素電極斜線接続部７１４ｌ、及び第２の画素電極接続部７１７ｌで構成される。第２の画素電極接続部７１７ｌは、第２の副画素の十字状ブランチの縦部１９５ｖに接続され、第２の画素電極接続部７１７ｌの右側一端は、第２の副画素の上端の右側にある微細ブランチに接続された横接続部１９４ＬＵｒに接続され、横接続部１９４ＬＵｒは、傾斜するように横方向に伸張する第２の副画素電極横接続部７１３ｌに接続される。このような構成を除いては、図１９Ａと関連して上述した説明と同一である。
図２３Ｅを参照すると、第１の画素電極接点接続部は、第１の画素電極斜線接続部７１４ｈと第１の画素電極縦接続部７１５ｈと第１の画素電極接触部１９２ｈとで構成される。第１の画素電極斜線接続部７１４ｈ及び第１の画素電極横接続部７１３ｈが接続される部分がくさび状であり、例えば図２３Ｅに示すように第１の画素電極横接続部７１３ｈの右側先端部が尖る形状をなしていることを除き、図２３Ｅに示す第１の画素電極接点接続部は、図１９Ａを参照して上述した説明と同様である。第２の画素電極接点接続部は、第２の画素電極横接続部７１３ｌ、第２の画素電極接続部７１７ｌ、及び第２の画素電極接触部１９２ｌで構成される。横方向の第２の画素電極横接続部７１３ｌは、画素電極接触部１９２ｌ及び第２の画素電極接続部７１７ｌを電気的に接続する。第２の副画素電極及び第２の画素電極接続部７１７ｌを構成する微細ブランチがストライプ状であることを除き、第２の画素電極接続部７１７ｌは、図２３Ｂと関連した説明と同様である。領域Ａ２２ｅで表示された領域において、微細ブランチ１９７は、画素電極の縦接続部１９３ｌでデータ線に隣接するように伸張することにより突出する。このように突出する微細ブランチは、降圧ゲート線１２３、保持電極線縦部１２８、及びデータ線１７１により形成された電場を分散するか又は遮断することができる。領域Ａ２２ｅに突出した微細ブランチの形状は、データ線１７１に隣接した第１の画素電極１９１ｈ又は第２の画素電極１９１ｌのエッジの近くに形成されることができる。第２の画素電極横接続部７１３ｌの構造及び第２の画素電極接点接続部の効果は、図１９Ａと関連して上述したものと実質的に同様である。
図２３Ｆを参照すると、第１の画素電極接点接続部は、第１の画素電極縦接続部７１５ｈ、第１の画素電極接続部７１７ｈ、及び第１の画素電極接触部１９２ｈで構成される。第１の画素電極接続部７１７ｈは、十字状ブランチの縦部１９５ｖの下端に形成され、第１の画素電極縦接続部７１５ｈに接続された第１の画素電極接触部１９２ｈを第１の画素電極と電気的に接続する。ハンガー形状であり得る第１の画素電極接続部７１７ｈに形成された横接続部７１７ｈｈは、縦部１９５ｖの下端にある微細ブランチ１９７及び縦部１９５ｖの両側に接続される。第１の画素電極接続部７１７ｈは、上述した同一の効果を有することができる。第２の画素電極接点接続部は、第２の画素電極横接続部７１３ｌ、第２の画素電極縦接続部７１５ｌ、及び第２の副画素電極接触部１９２ｌで構成される。横方向に伸張する第２の画素電極横接続部７１３ｌは、第２の画素電極接触部１９２ｌ及び第２の画素電極縦接続部７１５ｌを電気的に接続する。第２の画素電極縦接続部７１５ｌは、データ線１７１の方向に突出した複数の微細ブランチに接続される。他の配置は、図２３Ｃと関連して説明したものと同様である。第２の画素電極接点接続部の効果は、上述したものと同様である。
上述の通り、第１の画素電極接続部接続点及び第２の画素電極接続部接続点の組み合わせとして、図２３Ａ〜図２３Ｆが開示されている。その他にも、図２３Ａ〜図２３Ｆの第１の画素電極接続部接続点と、図２３Ａ〜図２３Ｆの第２の画素電極接続部接続点と、をそれぞれ多様に組み合わせることができる。例えば、図２３Ａの第１の画素電極接続部接続点と、図２３Ｂの第２の画素電極接続部接続点と、組み合わせることができる。また、図２３Ａ等において、第１の画素電極接続部接続点の構成と第２の画素電極接続部接続点の構成とを入れ替えることも可能である。
以下、図２４Ａ〜図２４Ｔを参照して液晶分子の未復元及び光漏れ不良を改善するための様々な実施形態について説明する。図２４Ａ〜図２４Ｔは、画素電極の一部分及び副画素電極の境界部での画素電極層の部分パターンを示す。図２４Ａ〜図２４Ｔに示す構造は、第１及び第２の画素電極の画素電極接点接続部に適用されることができる。図２４Ａを参照すると、画素電極接点接続部は、副画素電極接触部１９２、画素電極横接続部７１３、画素電極斜線接続部７１４、及び画素電極縦接続部７１５で構成される。十字状ブランチの縦部１９５ｖの右側にある複数の微細ブランチは、画素電極縦接続部７１５に接続される。画素電極縦接続部７１５は、２個以上の微細ブランチ１９７を共通に接続（join）し、画素電極斜線接続部７１４に接続され、画素電極斜線接続部７１４は、画素電極横接続部７１３を介して副画素電極接触部１９２に接続される。副画素電極接触部１９２の右側下端部に接続された画素電極横接続部７１３の線は、約１２０°〜１５０°の範囲内のいずれか１つの値で画素電極斜線接続部７１４の形状を構成するラインのうちの２本の斜線に接続される。このように形成された画素電極接点接続部は、画素電極斜線接続部７１４の外郭形状により電界が分散され、液晶分子の未復元及び光漏れ不良を改善することができる。
図２４Ｂを参照すると、画素電極接点接続部は、画素電極斜線接続部７１４で構成される。十字状ブランチの縦部１９５ｖの左側下端部から伸張する複数の微細ブランチは、画素電極斜線接続部７１４に接続され、画素電極斜線接続部７１４は、画素電極接続部１９２の上部右方向に傾斜するように接続され、傾斜角は、伸張する複数の微細ブランチにより決定されることができる。ここで、２つに分離された画素電極斜線接続部７１４が電界を分散する。
図２４Ｃを参照すると、画素電極接点接続部は、画素電極横接続部７１３及び画素電極縦接続部７１５で構成される。データ線１７１（図示せず）に隣接した領域にある画素電極のコーナーにある複数の微細ブランチ１９７は、画素電極縦接続部７１５に接続される。接続部７１５は、副画素電極の横接続部１９４及び縦接続部１９３から分離される。横接続部１９４及び縦接続部１９３に接続された微細ブランチ、画素電極縦接続部７１５、画素電極横接続部７１３、及び画素電極接触部１９２は、一体化した層で同一の材質で形成されることに留意すべきである。画素電極縦接続部７１５が、画素電極の外郭に形成されているため、電界を中央ではなく外郭に形成するため、液晶分子の未復元及び光漏れ不良を改善することができる。
図２４Ｄを参照すると、画素電極接点接続部は、画素電極の微細ブランチ１９７及び画素電極接触部１９２を接続するための画素電極横接続部７１３と画素電極縦接続部７１５とで構成される。画素電極縦接続部７１５が画素電極縦接続部１９３及び横接続部の一部分に接続されることを除いた他の構造は、図２４Ｃと関連して上述した説明と同様である。図２４Ａ乃至図２４Ｔに示すパターン、すなわち、画素電極の微細ブランチ１９７、微細ブランチを画素電極接触部１９２に接続するための画素電極接点接続部、及び画素電極接触部１９２を含むパターンのすべては、同一の材質で形成される単一（integrated）層である。
図２４Ｅを参照すると、画素電極接点接続部は、画素電極横接続部７１３、画素電極縦接続部７１５、及び画素電極接続部７１７で構成される。画素電極接続部７１７は、十字状ブランチの縦部１９５ｖの左側での複数の微細ブランチ１９７にそれぞれ接続された縦接続部１９３と、これに接続された画素電極横接続部７１３とで構成される。画素電極横接続部７１３は、画素電極の横接続部１９４の下から横方向に伸張し、伸張した複数の微細ブランチ１９７に接続され、画素電極接触部１９２の上部に接続された画素電極縦接続部７１５に接続される。画素電極縦接続部７１５の幅は、画素電極横接続部７１３の配線幅より大きくなり得る。電場を分散するために十字状ブランチの縦部１９５ｖの下端部に形成された微細ブランチ１９７は、横接続部１９４から分離された第２の横接続部１９４’に接続されるために伸張しており、ハンガー形状を有する。
図２４Ｆを参照すると、画素電極接点接続部は、画素電極横接続部７１３、画素電極縦接続部７１５、及び画素電極接続部７１７で構成される。画素電極接続部７１７は、図２４Ｅに示す横接続部７１３の代わりに、分岐したブランチ７１３’を有する点を除き、図２４Ｅの構成と同様である。
図２４Ｇ及び図２４Ｈを参照すると、画素電極接点接続部は、画素電極縦接続部７１５及び画素電極接続部７１７で構成される。画素電極接続部７１７は、十字状ブランチの縦部１９５ｖの下端部に位置した上述したようなハンガー形状を有する。電場を分散させるために、画素電極接続部７１７は、両側に形成された画素電極の横接続部１９４から分離される。また、画素電極接続部７１７は、両側の画素電極の横接続部１９４の下で突出している第２の横接続部１９４’を有する。図２４Ｇに形成された画素電極縦接続部７１５の一端は、画素電極接続部７１７の第２の横接続部１９４’の一端に接続され、その他端は、画素電極接触部１９２に接続される。図２４Ｈに形成された画素電極縦接続部７１５は、十字状ブランチの縦部１９５ｖにより伸張した画素電極接続部７１７の中心部に接続される。
図２４Ｉを参照すると、画素電極接点接続部は、画素電極斜線接続部７１４及び画素電極接続部７１７を含む。上述したように、画素電極接続部７１７は、ハンガー形状を有し、その第２の横接続部１９４’は、縦接続部１９３に接続された画素電極の横接続部１９４と一直線上にある。画素電極斜線接続部７１４は、第２の横接続部１９４’の中央部から左下斜め方向に約３０°〜６０°の範囲内のいずれか１つの鋭角で傾斜するように伸張することにより画素電極接触部１９２の上部に接続される。
図２４Ｊ、図２４Ｋ、及び図２４Ｌを参照すると、画素電極接点接続部は、画素電極縦接続部７１５及び画素電極接続部７１７を含む。画素電極接続部７１７は、画素電極縦接続部７１５により画素電極接触部１９２に接続される。図２４Ｊ及び図２４Ｋに示す画素電極縦接続部７１５は、ノッチ形状を有することができる。図２４Ｊに示す縦接続部７１５は、凹状のノッチ７６１を有し、ノッチの深さは、約２．０μｍ〜５μｍの範囲内のいずれか１つの値であり得る。図２４Ｋに示す縦接続部７１５の配線は、凸状のノッチ７６３を有し、 凸状のノッチの高さは、約２．０μｍ〜５μｍの範囲内のいずれか１つの値であり得る。図２４Ｌに示す画素電極縦接続部７１５は、その内に溝７６５が形成されており、この溝は、特異点として作用することができる。
図２４Ｍ〜図２４Ｑを参照すると、電場を分散するために、画素電極接点接続部は、Ｚ字状の配線を有する。Ｚ字状の配線は、２個の第１の画素電極横接続部７１３ａ、第２の画素電極横接続部７１３ｂ、及び第２の画素電極斜線接続部７１４ｂを含む。第１の画素電極横接続部７１３ａは、薄膜トランジスタのドレーン電極と重なることができ、第２の画素電極横接続部７１３ｂは、薄膜トランジスタのドレーン電極及びソース電極と重なることができる。Ｚ字状の横接続部７１３ｂは、画素電極接触部１９２の下端に接続される。図２４Ｍ〜図２４Ｏに示す第１の画素電極斜線接続部７１４ａは、十字状ブランチの縦部１９５ｖの左側下端のドメインにある微細ブランチ１９７の少なくとも２本の微細ブランチに伸張する２本に分岐した（bifurcate）形状を有し、第１の画素電極横接続部７１３ａに対して傾斜している。第２の画素電極斜線接続部７１４ｂは、横方向に伸張する第１の画素電極横接続部７１３ａ及び第２の画素電極横接続部７１３ｂを接続し、第１の画素電極斜線接続部７１４ａに実質的に平行であり、第２の画素電極横接続部７１３ｂは、画素電極接触部１９２の下端に接続される。
図２４Ｎに示す第１の画素電極斜線接続部７１４ａは、凹状のノッチ７６１を有する。図２４Ｏに示す第１の画素電極斜線接続部７１４ａは、凸状のノッチ７６３を有する。ノッチのサイズは、上述した通りである。図２４Ｐに示すＺ字状の配線は、微細ブランチ１９７が接続された縦接続部１９３を伸張することにより接続された第１の画素電極横接続部７１３ａを有するものを除き、上述したような同一の配線を有する。図２４Ｑに示すＺ字状の配線は、左側下端のドメインから横方向に伸張する第１の画素電極斜線接続部の複数のブランチが第１の画素電極横接続部７１３ａに接続されることを除き、上述したものと同一の配線を有する。
図２４Ｒを参照すると、画素電極接点接続部は、画素電極横接続部７１３、第１の画素電極斜線接続部７１４ａ及び第２の画素電極斜線接続部７１４ｂ、画素電極縦接続部７１５、及び画素電極接続部７１７を含む。画素電極接続部７１７は、上述したハンガー形状を有する。画素電極接続部７１７の横接続部１９４’の一端部は、第１の画素電極斜線接続部７１４ａにより画素電極接触部１９２の一端部に傾斜するように接続され、横接続部１９４’の他端部は、画素電極縦接続部７１５、第２の画素電極斜線接続部７１４ｂ、及び画素電極横接続部７１３を通して画素電極接触部１９２の右側下端部に接続される。画素電極横接続部７１３と第２の画素電極斜線接続部７１４ｂ間で作られた鋭角は、約３０°〜６０°の範囲内のいずれか１つの値であり得る。
図２４Ｓを参照すると、画素電極接点接続部は、第１の画素電極斜線接続部７１４ａ、第２の画素電極斜線接続部７１４ｂ、及び画素電極接続部７１７を含む。画素電極接続部７１７は、十字状ブランチの縦部１９５ｖに対して対称である複数の微細ブランチ１９７で構成される。第１の画素電極斜線接続部７１４ａは、複数の微細ブランチ１９７に接続され、画素電極接触部１９２の上部に傾斜するように接続された第２の画素電極斜線接続部７１４ｂに接続される。第１の画素電極斜線接続部７１４ａ及び第２の画素電極斜線接続部７１４ｂは、概ね直角に接続され、溝７６５は、第１の画素電極斜線接続部７１４ａに含まれ得る。画素電極斜線接続部７１４は、十字状ブランチ部の縦部１９５ｖに対して対称である。
図２４Ｔを参照すると、画素電極接点接続部は、第１の画素電極接点接続部７７１及び第２の画素電極接点接続部７７３を含む。第１の画素電極接点接続部７７１は、第１の画素電極横接続部７１３ａ、第１の画素電極斜線接続部７１４ａ、及び第１の画素電極縦接続部７１５ａを含む。第１の画素電極縦接続部７１５ａは、左側下端ドメインに形成された画素電極横接続部１９４を第１の画素電極斜線接続部７１４ａに接続する。第１の画素電極縦接続部７１５ａは、２本のブランチを含み得る。第１の画素電極斜線接続部７１４ａは、画素電極上に形成された微細ブランチ１９７の傾斜角と実質的に同一であり得る。第１の画素電極斜線接続部７１４ａは、約３０°〜６０°の範囲内のいずれか１つの鋭角で第１の画素電極縦接続部７１５ａに対して傾斜することができる。第１の画素電極横接続部７１３ａは、第１の画素電極斜線接続部７１４ａを画素電極接続部１９２の上部に接続させる。第２の画素電極接点接続部７７３は、第２の画素電極横接続部７１３ｂ、第２の画素電極斜線接続部７１４ｂ、及び第２の画素電極縦接続部７１５ｂを含む。第２の画素電極縦接続部７１５ｂは、第１の画素電極接点接続部７７１が接続されるドメインに隣接した右側下端のドメインに形成された画素電極横接続部１９４を第２の画素電極斜線接続部７１４ｂに接続させる。第２の画素電極縦接続部７１５ｂは、２本のブランチを有することができる。第２の画素電極斜線接続部７１４ｂは、画素電極上に形成された微細ブランチ１９７の傾斜角と実質的に同一であり得る。第２の画素電極斜線接続部７１４ｂは、約３０°〜６０°の範囲内のいずれか１つの鋭角で第２の画素電極縦接続部７１５ｂに対して傾斜することができる。第２の画素電極横接続部７１３ｂは、第２の画素電極斜線接続部７１４ｂ及び画素電極接触部１９２の上部を接続する。このように形成された画素電極接点接続部は、液晶分子の未復元及び光漏れ不良を改善することができる。
液晶分子の未復元を改善するための他の実施形態として、ドメイン領域に形成された電場と非ドメイン領域に形成された電場とが上部表示板及び下部表示板に垂直である直線について実質的に対称であり得る。ドメイン領域は、図１９Ａに示す領域Ａ１９で微細ブランチ１９７が形成された領域であり、非ドメイン領域は、微細ブランチ１９７が形成されない領域又は遮光部材２２０が形成された領域であり得る。また、ドメイン領域と非ドメイン領域間で形成された配向膜の傾斜方向がドメイン領域で形成された液晶分子の方向に実質的に垂直であり得る。
上記では、図２４Ａ〜図２４Ｔに、様々な画素電極接点接続部が開示されている。これらの構成は、第１の画素電極接続部接続点にも適用可能であり、また、第２の画素電極接続部接続点にも適用可能である。また、第１の画素電極接続部接続点の構成及び第２の画素電極接続部接続点の構成の組み合わせとして、図２４Ａ〜図２４Ｔを多様に組み合わせ可能である。
実施形態３
以下、図２５〜図２７Ｂを参照して、本発明の他の実施形態による液晶表示板アセンブリ３００を詳細に説明する。液晶表示板アセンブリ３００は、本発明の特徴に従ってデータ駆動部５００を構成する駆動ＩＣの個数を減少させるために、単位画素電極の長辺に平行であるようにゲート線を配置する。これにより、液晶表示板アセンブリ３００が上述した液晶表示板アセンブリの構造及び画素電極層のパターンを有することにより液晶表示装置の表示の品質を一層向上させ、製造コストを低減させることができる。
以下、図２５〜図２７Ｂを参照して、本発明の他の実施形態による液晶表示板アセンブリ３００を詳細に説明する。液晶表示板アセンブリ３００は、本発明の特徴に従ってデータ駆動部５００を構成する駆動ＩＣの個数を減少させるために、単位画素電極の長辺に平行であるようにゲート線を配置する。これにより、液晶表示板アセンブリ３００が上述した液晶表示板アセンブリの構造及び画素電極層のパターンを有することにより液晶表示装置の表示の品質を一層向上させ、製造コストを低減させることができる。
図２５は、本発明の実施形態による液晶表示板アセンブリ３００を構成する１つの画素の概略的な配置を示す図である。画素構造を簡略に表現するために、図２５に示す画素の配置でゲート層導電体、データ層導電体、コンタクトホール１８５、及び画素電極層のパターンを選択的に配列する。
図２６Ａ〜図２６Ｃは、図２５に示す画素構造を構成する主要層に対するパターンを示す。具体的に、図２６Ａ乃至図２６Ｃは、図２５に示す画素配置において、ゲート層導電体パターン、データ層導電体パターン、及び画素電極を含む画素電極層パターンをそれぞれ示す。図２７Ａは、図２５に示す画素配置の２７ａ−２７ａ’の線に沿って切断された断面図であり、図２７Ｂは、図２５に示す画素配置の２７ｂ−２７ｂ’の線に沿って切断された断面図である。図２７Ａ及び図２７Ｂに示す断面図は、図２５で省略した複数層を追加で開示する。図２７Ａ及び図２７Ｂに示す液晶表示板アセンブリ３００の断面図において、方向２７ａ及び方向２７ｂに沿った断面は、図２５の画素構造が行及び列のマトリックス形態で配置された時に図２５に示す切断線に沿ってなされる。以下、図２５〜図２７Ｂと関連する説明において、下部表示板１００及び上部表示板２００の積層の順序は、図３〜図４Ｃと関連して説明したものと同一であるので、これに関する詳細な説明を省略する。また、図３〜図４Ｃ及び図１８〜図２０Ｂと関連して説明した部分と重複する説明は、説明の便宜上省略する。また、説明の便宜のために、単位画素に関連した説明がなされることに留意すべきである。
以下、図２５〜図２７Ｂを参照して液晶表示板アセンブリ３００を構成する下部表示板１００及び上部表示板２００の配置図を詳細に説明する。ゲート層導電体は、下部基板１１０上に形成され、複数のゲート線１２１ｎ及び１２１ｎ＋１、降圧ゲート線１２３、及び複数のゲート電極１２４ｈ、１２４ｌ、１２４ｃを含む。データ層導電体は、線形抵抗性接触部材１６５上に形成され、データ線１７１、第１のソース電極１７３ｈ、第２のソース電極１７３ｌ、第３のソース電極１７３ｃ、第１のドレーン電極１７５ｈ、第２のドレーン電極１７５ｌ、第３のドレーン電極１７５ｃ、及び第３のドレーン電極拡張部１７７ｃを含む。画素電極層は、第２の保護膜１８２上に形成され、第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌ、第１の画素電極接触部１９２ｈ及び第２の画素電極接触部１９２ｌ、縦接続部１９３ｈ及び１９３ｌ、横接続部１９４ｈ及び１９４ｌ、十字状ブランチ部１９５ｈ及び１９５ｌ、微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌ、第１の画素電極縦接続部７１５ｈ及び第２の画素電極縦接続部７１５ｌ（図示せず）、及びガス出口ホールカバー（outgasing hole cover）１８７（図示せず）を含む。
第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌは、ｎ＋１番目のゲート線１２１ｎ＋１に接続された薄膜トランジスタＱｈ２５及びＱｌ２５を介してデータ線１７１からデータ電圧を受信する。第１の副画素電極１９１ｈは、図２３Ｂに示す画素電極接点接続部７１５ｈの形状により第１の画素電極接触部１９２ｈから画素又は階調電圧を受信する。第２の副画素電極１９１ｌは、第２の画素電極接触部１９２ｌに接続され、降圧ゲート線１２３の方向に伸張する配線又は線により画素又は階調電圧を受信する。第２の副画素電極１９１ｌを第２の画素電極接触部１９２ｌに接続する配線は、降圧ゲート線１２３を全体的に覆うことができ、データ線１７１の方向に伸張することができる。
第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌの上部横接続部１９４ｈ及び１９４ｌは、ｎ番目のゲート線１２１ｎと重なる。第２の副画素電極１９１ｌの下部横接続部１９４ｌは、降圧ゲート線１２３と重なる。第１の薄膜トランジスタＱｈ２５及び第２の薄膜トランジスタＱｌ２５を構成するゲート電極１２４ｈ及び１２４ｌは、データ線１７１の方向に伸張することにより第３のドレーン電極の拡張部１７７ｃと重なる。
第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌは、相互に隣接し、この電極に形成された微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌと微細スリット１９９ｈ及び１９９ｌとは、ジグザグ形状を有する。第１の副画素電極１９１ｈに形成された微細ブランチ１９７ｈ及び微細スリット１９９ｈの幅は、それぞれ約５μｍ〜６μｍの範囲内のいずれか１つの値であり得、それぞれの幅は、約５μｍから約６μｍまで徐々に変わり得る。ジグザグ微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９の単位長さは、約１４μｍであり得る。微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９の主方向は、十字状ブランチ方向に対して約±４０°であり得、ジグザグ角は、約±７°であり得る。第２の副画素電極１９１ｌに形成された微細ブランチ１９７ｌ及び微細スリット１９９ｌの幅は、それぞれ約５μｍ〜７μｍの範囲内のいずれか１つの値であり得る。本発明の他の実施形態に従って、微細スリット１９９ｌの幅が一定であり、微細ブランチ１９７ｌの幅が図面に示す矢印方向に約５μｍから約７μｍまで徐々に大きくなり得る。他方、微細スリット１９９ｌの幅が矢印方向に徐々に大きくなり得る。ジグザグ微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９の単位長さは、約１０μｍであり得る。微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９の主方向は、十字状ブランチの方向に対して約±４５°であり得、ジグザグ角は、約±１５°であり得る。
図２７Ａ及び図２７Ｂを参照すると、上部表示板２００に形成された遮光部材２２０は、画素間に形成され、降圧ゲート線１２３とゲート線１２１とが重なるようにする。より望ましく、遮光部材２２０の一端は、画素電極に隣接した降圧ゲート線１２３の一端と実質的に一致し、他端は、画素電極に隣接した降圧ゲート線１２１の一端と実質的に一致する。このように形成された画素構造は、本発明の特徴に従って、図３及び図１８に示す画素構造とは異なり、画素電極の長辺がゲート線１２１に平行である方向に形成される。すなわち、１つの画素電極を取り囲んでいるゲート線は長く、データ線１７１は短い。したがって、この画素構造を有する液晶表示装置は、より少ないデータドライブＩＣ（drive IC）の個数、例えば、一般的な液晶表示装置を構成するデータドライブＩＣの個数の約１／３の個数で動作することができる。したがって、本発明による液晶表示装置の製造コストを減少させることができ、表示の品質を向上させることができる。
本発明の他の実施形態において、基本画素群に形成された基本色のカラーフィルターがデータ線１７１の方向に反復的にかつ周期的に形成されてもよい。すなわち、基本色で構成された１つのグループのカラーフィルターがデータ線１７１の方向に反復して連続的に配置されてもよい。他方、図３２に示す基本画素群のように、相互に異なる４つの色が配置されてよい。図３２に示す基本画素群の構造について後述する。
液晶表示板アセンブリのモード
以下、上述した方法で製造された表示板１００及び２００を用いて様々な方法で製造された液晶表示板アセンブリ３００を詳細に説明する。図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃは、それぞれ図１乃至図５Ａ及び図５Ｂに従って製造された下部表示板１００及び上部表示板２００を用いてＳＶＡモード（Super Vertical Alignment Mode）、ＳＣ−ＶＡモード（Surface-Controlled Alignment Mode）及び偏光ＵＶ−ＶＡモード（Polarized Ultra-Violet Vertical-Alignment Mode）に基づいて液晶表示板アセンブリ３００を製造する方法を説明するための概略的なフローチャートである。各モードにおいて、下板配向膜２９１及び上板配向膜２９２の形成過程は実質的に同一である。したがって、以下では、説明の重複を避けるために、下板配向膜２９１の形成過程について詳細に説明する。
以下、上述した方法で製造された表示板１００及び２００を用いて様々な方法で製造された液晶表示板アセンブリ３００を詳細に説明する。図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃは、それぞれ図１乃至図５Ａ及び図５Ｂに従って製造された下部表示板１００及び上部表示板２００を用いてＳＶＡモード（Super Vertical Alignment Mode）、ＳＣ−ＶＡモード（Surface-Controlled Alignment Mode）及び偏光ＵＶ−ＶＡモード（Polarized Ultra-Violet Vertical-Alignment Mode）に基づいて液晶表示板アセンブリ３００を製造する方法を説明するための概略的なフローチャートである。各モードにおいて、下板配向膜２９１及び上板配向膜２９２の形成過程は実質的に同一である。したがって、以下では、説明の重複を避けるために、下板配向膜２９１の形成過程について詳細に説明する。
ＳＶＡモード（Super Vertical Alignment Mode）
まず、図６Ａを参照してＳＶＡモードの液晶表示板アセンブリ３００が製造される方法について詳細に説明する。
まず、図６Ａを参照してＳＶＡモードの液晶表示板アセンブリ３００が製造される方法について詳細に説明する。
最初のステップＳ１１０及びＳ１２０において、図１乃至図５Ａ及び図５Ｂと関連して上述した方法で、画素電極１９１を有する下部表示板１００と共通電極２７０を有する上部表示板２００とがそれぞれ製造される。主配向物質（図示せず）は、画素電極１９１及び共通電極２７０上にインクジェット又はロールプリンティングにより塗布される。主配向物質は、下部表示板１００及び上部表示板２００の内部領域上に形成され、部分的に外郭領域に塗布されることができる。下部表示板１００の外郭領域は、データ電圧の印加を受けて画素が形成されない領域であり、内部領域は、データ電圧の印加を受けて画素が形成される領域である。上部表示板２００の外郭領域及び内部領域の各々は、下部表示板１００と上部表示板２００とが組み立てられる際に下部表示板１００の外郭領域及び内部領域に対応する領域である。本発明の実施形態に従って、一部の領域で、主配向物質は、スペーサ、カラーフィルター、又は絶縁膜に直接接触するように塗布されることができる。
本発明の実施形態に従って、主配向物質は、側鎖に結合された光吸収剤、例えば、感光剤（photo-sensitizer）を含むことができる。主配向物質に含まれた感光剤は、ステップＳ１５４を参照して、後述する工程で約３００ｎｍ〜約４００ｎｍ波長の紫外線を吸収するために、主配向物質の下部膜、例えば、有機物の絶縁膜が入射する光により損傷されない。
感光剤は、２−ヒドロキシフェニル２Ｈ−ベンゾトリアゾール（2-Hydroxyphenyl 2H-benzotriazole）誘導体であり得る。２−ヒドロキシフェニル２Ｈ−ベンゾトリアゾール誘導体（2-Hydroxyphenyl 2H-benzotriazole derivative）を構成するベンゼン環（benzene ring）のヒドロキシ基及びオルト位置でベンゾトリアゾール（Benzotriazole）基の窒素（Ｎ）原子が水素結合を行うことにより約３００〜約４００ｎｍ波長を有する紫外線は容易に吸収される。２−ヒドロキシフェニル２Ｈ−ベンゾトリアゾル誘導体（2-Hydroxyphenyl 2H-benzotriazole derivative）は、（2,4-［di（2H-benzotriazol-2-yl）]-1,3-dihydroxybenzene）、2,4-[di（2H-benzotriazol-2-yl）]-1,3,5-trihydroxybenzene）、又は（2,4-[di（2H-benzotriazol-2-yl）]-1,3,5-trihydroxybenzene）であり得る。２−ヒドロキシフェニル２Ｈ−ベンゾトリアゾル誘導体（2-Hydroxyphenyl 2H-benzotriazole derivative）の構造式は、下の構造式ＰＳ−Ｂ１〜構造式ＰＳ−Ｂ７の中のいずれか１つであり得る。
構造式ＰＳ−Ｂ１
構造式ＰＳ−Ｂ２
構造式ＰＳ−Ｂ３
構造式ＰＳ−Ｂ４
構造式ＰＳ−Ｂ５
構造式ＰＳ−Ｂ６
構造式ＰＳ−Ｂ７
また、感光剤は、アミノ官能基（amino functional group）を有する以下の構造式ＰＳ−Ａ１又はＰＳ−Ａ２を有することができる。感光剤がアミノ基（amino group）を有することによりポリイミド化反応を行うことができる側鎖（side chain）が形成されるために、アミノ基を有する感光剤は、低分子形態の感光剤が有する短所を改善することができる。低分子形態の感光剤は、主配向物質の構成成分となりつつ工程進行中にガスが発生することができ、主配向物質のコーティングの均一性（Uniformity）を低くすることができる。
構造式ＰＳ−Ａ１
構造式ＰＳ−Ａ２
ここで、Ｘは、Ｏ又はｎが１〜１０である整数を有する（ＣＨ２）ｎであり得る。また、Ｒ１〜Ｒ５は、水素又はアルキル基であり得る。
本発明の実施形態に従って、光吸収剤を含む主配向物質は、以下の構造式ＰＩ−Ａ１を有することができ、下記のように製造されることができる。まず、２０モル（ｍｏｌ）％のＴＣＡＡＨ（2,3,5-tricarboxy cyclopentyl acetic dian-hydride）、１２モル％のｐ−フェニルジアミン（p-phenyldiamine）、２モル％のコレステロールジアミン（Cholesteric diamine）、及び２モル％の２−ヒドロキシベンゾトリアゾールジアミン（2-Hydroxybenzotriazole diamine，構造式ＰＳ−Ａ１）の混合物は、窒素雰囲気及び弱常温〜１００℃で約４８時間の間にＤＭＡｃ（N，N-Dimethyl acetamide）溶媒と混合される。このように混合された（stirred）中間生成物は、約９５％以上の純度を有するエタノール（Ethanol）と混合されることにより沈殿されたポリアミック酸（Polyamic acid）が得られる。この後に、約４〜１０重量（ｗｔ）％のポリアミック酸、約０．１〜４０重量（ｗｔ）％の熱硬化剤と約８０〜９５重量（ｗｔ）％の溶媒とが混合されることにより、下記の構造式ＰＩ−Ａ１を有する主配向物質が製造されることができる。熱硬化剤は、エポキシ（Epoxy）系列の低分子であり得、溶媒は、ブチルラクトン（Butyl Lactone））、Ｎビニルピロリドン（NVinyl pyrrolidone：ＮＭＰ）、及びブチルセルロース（Butyl Cellulose）がそれぞれ約４：約３：約３の割合で混合されたものであり得る。
構造式ＰＩ−Ａ１
主配向物質は、後述する工程、例えば、光又は熱で硬化された後に主配向膜３３となる。本発明の他の実施形態に従って、主配向物質は、垂直整列（vertical alignment：ＶＡ）モード又はツイステッドネマチック（twisted nematic：ＴＮ）モードなどに一般的に使用される物質であり得ることは、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば容易に分かるはずである。
ステップＳ１１０及びＳ１２０の完了後に、次のステップＳ１４０では、上部表示板２００の配向膜２９２と下部表示板１００の主配向膜３４及び３３との間で液晶分子３１及び光硬化剤（図示せず）を有する液晶層３が形成され、下部表示板１００及び上部表示板２００は、シール剤（図示せず）により密封されることにより組み立てられる。下部表示板１００と上部表示板２００との間で後述する上板共通電圧印加点（図示せず）が形成されることができる。シール剤は、熱硬化、可視光線、又は紫外線（ＵＶ）により硬化される。光硬化剤は、液晶層３に対して約１．０重量％以下であり、より望ましくは、約０．５重量％以下である。
本発明の実施形態に従って、液晶層３を構成する液晶分子は、本発明の特徴に従って、３個のベンゼン環モノマーを有する混合物であり得る。この混合物を構成するＬＣ−Ａモノマーは、約１９重量％〜約２９重量％であり得、より望ましくは、約２４重量％であり得、ＬＣ−Ｂモノマーは、約２重量％〜約８重量％であり得、より望ましくは、約５重量％であり得、ＬＣ−Ｃモノマーは、約１重量％〜約５重量％であり得、より望ましくは、約３重量％であり得、ＬＣ−Ｄモノマーは、約１９重量％〜約２９重量％であり得、より望ましくは、約２４重量％であり得、ＬＣ−Ｅモノマーは、約２３重量％〜約３３重量％であり得、より望ましくは、約２８重量％であり得、ＬＣ−Ｆモノマーは、約５重量％〜約１１重量％であり得、より望ましくは、約８重量％であり得、ＬＣ−Ｇモノマーは、約５重量％〜約１１重量％であり得、より望ましくは、約８重量％であり得る。ＬＣ−Ａモノマーの構造式は、
であり、
ＬＣ−Ｂモノマーの構造式は、
ＬＣ−Ｂモノマーの構造式は、
であり、
ＬＣ−Ｃモノマーの構造式は、
ＬＣ−Ｃモノマーの構造式は、
ＬＣ−Ｄモノマーの構造式は、
であり、ＬＣ−Ｅモノマーの構造式は、
であり、
ＬＣ−Ｆモノマーの構造式は、
ＬＣ−Ｆモノマーの構造式は、
であり、ＬＣ−Ｇモノマーの構造式は、
である。ここで、Ｒ及びＲ’は、アルキル基又はアルコール（alcohol）であり得る。この混合物の回転粘度は、約８０〜約１１０ｍＰｓ＊ｓであり、屈折率は、約０．０８８〜約０．１０８０であり、誘電率は、約−２．５〜約−３．７及び液相−等方相転移温度（Ｔｎｉ）は、約７０°〜約９０°であり得る。このような混合物で構成された液晶分子は、４個のベンゼン環を含まないために液晶分子の復元力は優秀である。したがって、液晶分子が遅く復元されることにより発生する光漏れ不良が減少することができる。この混合物で構成された液晶分子は、後述するＳＣ−ＶＡモード及び偏光ＵＶ−ＶＡモードに適用されることができる。
本発明の一実施形態による光硬化剤は、反応性メソゲン（Reactive Mesogen：ＲＭ）であり得る。用語‘メソゲン’は、液晶性質のメソゲン基（mesogen group）を含む光架橋性モノマー又はポリマー共重合体（copolymer）を意味する。反応性メソゲンは、例えば、アクリレート、メタクリルレート、エポキシ、オキセタン、ビニル−エーテル、スチレン、又はチオレン（thiolene）で構成された基から選択された１つを含み得、上板配向膜の形成について上述した反応性メソゲンに含まれた材料であり得る。反応性メソゲンは、棒型、バナナ型、板型、又はディスク型構造の物質であり得、液晶相挙動を誘発する能力を有する基であるなお、棒型または板型を有する液晶（ＬＣ）化合物はまた、当該分野において、「カラミティック」液晶として知られている。ディスク型基を有する液晶化合物はまた、当該分野において、「ディスコティック」液晶として知られている。また、上述した光開始剤（図示せず）が液晶層３にさらに含まれてもよい。液晶層３に含まれた光開始剤は、光硬化剤の全重量に対して約０．０１重量％〜１重量％である。光開始剤は、長波長紫外線（ＵＶ）を吸収することによりラジカルで分解されるため、光硬化剤の光重合反応を促進させる。光開始剤は、約３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長を吸収する材料であり得る。
以下、本発明の他の実施形態に従って、反応性メソゲン（ＲＭ）と液晶分子とが混合された新規のＲＭ−液晶混合物、すなわち、ＺＳＭ−７１６０混合物が開示される。
ＺＳＭ−７１６０混合物を構成するホスト液晶分子は、本発明の特徴に従ってジシクロヘキシル基（dicyclohexyl group）モノマー、シクロヘキシルフェニレンフッ素化テルフェニル基（cyclohexyl-fluorinated terphenyl group）モノマー、及びフッ素化されたテルフェニル基（Fluorinated terphenyl group）モノマーを含む。ＺＳＭ−７１６０混合物は、ホスト液晶分子と反応性メソゲンとの混合物であり、反応性メソゲンは、ホスト液晶分子の全重量に対して約０．１重量％〜１重量％、より望ましくは、約０．２重量％〜０．５重量％で混合されることができる。ホスト液晶分子は、約２０重量％〜３０重量％のジシクロヘキシル基（dicyclohexyl group）モノマー、約０重量％〜１０重量％のシクロヘキシルフェニレン基（cyclohexyl-phenylene group）モノマー、約０重量％〜１０重量％のジシクロヘキシルフェニレン基（Dicyclohexyl-phenylene group）モノマー、約２０重量％〜３０重量％のシクロヘキシル２フッ素化ジフェニレン基（Cyclohexyl phenylene-difluorinated phenylene group）モノマー、約２０重量％〜３０重量％のシクロヘキシルエチルフッ素化フェニレン基（cyclohexyl-phenylene group）モノマー、約５重量％〜１０重量％のジシクロヘキシル２フッ素化フェニレン基（Dicyclohexyl-difluorinated phenylene group）モノマー、及び約０重量％〜１０重量％のシクロヘキシルフッ素化テルフェニル基（cyclohexyl-fluorinated terphenyl group）モノマー、又はフッ素化テルフェニル基（fluorinated terphenyl group）モノマーを含むことができる。ホスト液晶分子を構成するモノマーの重量％は、それぞれ溶媒を除くホスト液晶分子に対する重量％である。ホスト液晶分子の屈折率は、約０．０８〜０．１３であり得る。
ジシクロヘキシル基（dicyclohexyl group）モノマーの化学構造は、構造式ＬＣ−Ａ１で表現されることができる。
構造式ＬＣ−Ａ１
シクロヘキシルフェニレン基（cyclohexyl-phenylene group）モノマーの化学構造は、構造式ＬＣ−Ａ２で表現されることができる。
構造式ＬＣ−Ａ２
ジシクロヘキシルフェニレン基（Dicyclohexyl-phenylene group）モノマーの化学構造は、構造式ＬＣ−Ａ３で表現されることができる。
構造式ＬＣ−Ａ３
シクロヘキシル２フッ素化ジフェニレン基モノマー、の化学構造は、構造式ＬＣ−Ａ４で表現されることができる。
構造式ＬＣ−Ａ４
シクロヘキシルエチル２フッ素化フェニレン基（cyclohexyl-ethyl-difluorinated phenylene group）モノマーの化学構造は、構造式ＬＣ−Ａ５で表現されることができ、ホスト液晶分子の誘電率異方性及び回転粘度を調節する。
構造式ＬＣ−Ａ５
ジシクロヘキシル２フッ素化フェニレン基（Dicyclohexyl-difluorinated phenylene group）モノマーの化学構造は、構造式ＬＣ−Ａ６で表現されることができ、ホスト液晶分子の誘電率異方性及び回転粘度を調節する。
構造式ＬＣ−Ａ６
シクロヘキシルフッ素化テルフェニル基（cyclohexyl-fluorinated terphenyl group）モノマー及びフッ素化テルフェニル基モノマーの化学構造は、構造式ＬＣ−Ａ７−１及びＬＣ−Ａ７−２でそれぞれ表現されることができ、ホスト液晶分子の誘電率異方性を調節する。
構造式ＬＣ−Ａ７−１
構造式ＬＣ−Ａ７−２
ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ及びＲ’は、それぞれ１〜１０個の炭素（Ｃ）原子を有するアルキル（alkyl）基、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、又は−ＣＯＯ−であり得る。
反応性メソゲン（ＲＭ）は、構造式ＲＭ−Ａ１で表現されるフッ素化ビフェニルジメタクリレート（Fluorinated biphenyl dimethacrylate）モノマーであり得、このモノマーは、日本特許第４，１７５，８２６号に開示されている。
構造式ＲＭ−Ａ１
ホスト液晶分子と反応性メソゲン（ＲＭ）との混合物で構成されたＺＳＭ−７１６０混合物は、反応性メソゲン（ＲＭ）の全重量に対して約０〜１．０重量（％）の光開始剤を含み得る。このようなＺＳＭ−７１６０混合物は、従来のＲＭ−液晶混合物と同一の特性を有するためにＲＭ−液晶混合物の材料が多様化され得、生産者によるＲＭ−液晶混合物のコストの上昇を抑制することができる。
以下、本発明の他の実施形態に従って、反応性メソゲンと液晶分子とが混合された新規ＲＭ−液晶混合物、すなわち、ＤＳ−０９−９３０１混合物が開示される。ＤＳ−０９−９３０１混合物を構成するホスト液晶分子は、本発明の特徴に従って、ビフェニル基（Biphenyl group）モノマーとキノン誘導体（Quinone derivative）とを含む。ＤＳ−０９−９３０１混合物を有する液晶表示装置は、速い応答速度の特性を有することができる。ＤＳ−０９−９３０１混合物は、ホスト液晶分子と反応性メソゲンとの混合物であり、反応性メソゲンは、ホスト液晶分子の全重量に対して約０．１重量％〜約１重量％、より望ましく、約０．２重量％〜約０．４重量％で混合され得、ホスト液晶分子は、約１０重量％〜２０重量％のビフェニル基モノマー、約０重量％〜約１０重量％のシクロヘキシルフェニレン基（Cyclohexyl-phenylene group）モノマー、約５重量％〜約１０重量％のジシクロヘキシルフェニレン基（Dicyclohexyl-phenylene group）モノマー、約１５重量％〜約３０重量％のシクロヘキシル２フッ素化ジフェニレン基モノマー、約１５重量％〜３０重量％のキノン誘導体（Quinone derivative）、約０重量％〜約５重量％のジシクロヘキシル２フッ素化フェニレン基（Dicyclohexyl-difluorinated phenylene group）モノマー、及び約０重量％〜約１０重量％のシクロヘキシルエチル２フッ素化フェニレン基（Cyclohexyl-ethyl-difluorinated phenylene group）モノマーを含み得る。ホスト液晶分子を構成するモノマーの重量％は、それぞれ溶媒を除くホスト液晶分子に対する重量％である。ホスト液晶分子の屈折率は、約０．０８〜約０．１３であり得る。
ビフェニル基モノマーの化学構造は、構造式ＬＣ−Ｂ１−１又は構造式ＬＣ−Ｂ１−２で表現されることができ、ビフェニル基を含んでいるため、高屈折率特性を有する。
構造式ＬＣ−Ｂ１-１
構造式ＬＣ−Ｂ１-２
キノン誘導体の化学構造は、構造式ＬＣ−Ｂ７−１又は構造式ＬＣ−Ｂ７−２で表現されることができ、ホスト液晶分子の誘電率異方性及び回転粘度を調節する。また、構造式ＬＣ−Ｂ７−１又は構造式ＬＣ−Ｂ７−２のポリマーは、高い分極性（polarity）を有するためにホスト液晶分子の応答速度は、
一層大きくなることができる。
一層大きくなることができる。
構造式ＬＣ−Ｂ７−１
構造式ＬＣ−Ｂ７−２
ここで、Ｒ、Ｒ’又はＯＲ’は、それぞれ１〜１０個の炭素（Ｃ）原子を有するアルキル基、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、又は−ＣＯＯ−であり得る。
シクロヘキシルフェニレン基（Cyclohexyl-phenylene group）モノマーの化学構造は、上述した構造式ＬＣ−Ａ２であり得る。ジシクロヘキシルフェニレン基モノマーの化学構造は、上述した構造式ＬＣ−Ａ３であり得る。シクロヘキシル脱フッ素化ジフェニレン基モノマーの化学構造は、上述した構造式ＬＣ−Ａ４であり得る。シクロヘキシル脱フッ素化ジフェニレン基モノマーの化学構造は、上述した構造式ＬＣ−Ａ６であり得る。シクロヘキシルエチル２フッ素化フェニレン基（Cyclohexyl-ethyl-difluorinated phenylene group）モノマーの化学構造は、それぞれ上述した構造式ＬＣ−Ａ５であり得る。反応性メソゲン（ＲＭ）は、上述した構造式ＲＭ−Ａ１であり得る。ホスト液晶分子と反応性メソゲンとの混合物で構成されたＤＳ−０９−９３０１混合物は、反応性メソゲンの全重量に対して約０〜１．０重量（％）の光開始剤を含み得る。このようなＤＳ−０９−９３０１混合物を有する液晶表示装置は、速い応答速度の特性を有することができる。
本発明の他の実施形態に従って、新規ＲＭ−液晶混合物を構成するホスト液晶分子は、炭素二重結合を有するアルケニル（alkenyl）基モノマー及び下記の構造式ＬＣ−Ｃ９を有するモノマーを含み得る。炭素二重結合を有するアルケニル基モノマーは、低粘度モノマーであるため、これを含むＲＭ−液晶混合物は、低粘度特性を有し、これを含む液晶表示装置は、速い応答速度の特性を有することができる。炭素二重結合を有するアルケニル基モノマーは、ホスト液晶分子の回転粘度を改善するために炭素二重結合を有する下記の構造式ＬＣ−Ｃ８−１又は構造式ＬＣ−Ｃ８−２モノマーであり得る。炭素二重結合を有するアルケニル基モノマーは、溶媒を除く全ホスト液晶分子に対して約１〜６０重量（％）でＲＭ−液晶混合物に含まれ得る。
構造式ＬＣ−Ｃ８−１
構造式ＬＣ−Ｃ８−２
ここで、Ａ、Ｂ、及びＣは、それぞれベンゼン環（benzene ring）又はシクロヘキサン環（cyclohexane ring）構造であり得る。Ｘ及びＹの中の少なくとも１つは、
または
形態の炭素二重結合を有する。Ａ、Ｂ、及びＣの各々を構成する外郭水素原子は、Ｆ及びＣｌのような極性原子に置き換えられることができる。
構造式ＬＣ−Ｃ９を有するモノマーは、ＲＭ−液晶混合物でアルケニル（alkenyl）基モノマーが反応性メソゲンと結合することを防止する。アルケニル基モノマーを構成する二重結合のパイ結合（π bond）が反応性メソゲンのメタクリレート基（methacrylate radical）と結合することにより反応性メソゲンが硬化されないことがある。その結果、液晶表示装置は、反応性メソゲンの未硬化による残像の不良を有し得る。構造式ＬＣ−Ｃ９を有するモノマーは、溶媒を除いた全ホスト液晶分子に対して約５重量（％）以下にＲＭ−液晶混合物に含まれ得る。
構造式ＬＣ−Ｃ９
ここで、Ｚ１〜Ｚ４は、それぞれベンゼン環又はシクロヘキサン環（cyclohexane ring）構造であり得、より望ましく、Ｚ１〜Ｚ４は、４個のベンゼン環であり得る。Ｒ１及びＲ２は、それぞれ１〜１０個の炭素（Ｃ）原子を有するアルキル基、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、又は−ＣＯＯ−、Ｆ、又はＣｌであり得る。また、Ｚ１〜Ｚ４の外郭水素原子は、Ｆ及びＣｌのような極性原子に置き換えられることができる。
反応性メソゲンは、溶媒を除く全ホスト液晶分子に対して約０．０５重量％〜１重量％、より望ましく、約０．２重量％〜０．４重量％でホスト液晶分子と混合されることができる。反応性メソゲンは、上述した又は後述する物質であり得る。このようなアルケニル基モノマー及び下記の構造式ＬＣ−Ｃ９を有するＲＭ−液晶混合物は、従来の混合物より低い約９０ｍＰａ・ｓ〜１０８ｍＰａ・ｓの回転粘度特性を示す。また、この混合物を含む液晶表示装置は、従来の混合物より低い約２５ｐｐｍ〜３５ｐｐｍの未硬化反応性メソゲンを有し、約３以下レベルのブラック残像を有することができる。
以下、ステップＳ１４０で行われる工程について詳細に説明する。ステップＳ１１０及びステップＳ１２０で塗布された主配向物質は、ステップＳ１４０で、約８０℃〜約１１０℃で約１００秒〜約１４０秒の間、より望ましくは、約９５℃で約１２０秒の間に１次加熱する。１次加熱の間に主配向物質の溶媒は気化され、イミド化された垂直配向性のモノマーは、下部膜に対して垂直方向に整列されることにより主配向膜を形成する。
１次加熱の後、主配向物質は、約２００℃〜約２４０℃で約１０００秒〜約１４００秒の間、より望ましくは、約２２０℃で約１２００秒の間２次加熱される。２次加熱の間に主配向物質が硬化されることにより主配向膜が形成される。
２次加熱の後、主配向膜は、純水（DeIonized Water：ＤＩＷ）により洗浄され、イソプロピルアルコール（isopropyl alcohol：ＩＰＡ）により追加で洗浄されることができる。洗浄の後、主配向膜は乾燥される。乾燥の後に、液晶層は、下部表示板１００又は上部表示板２００に形成される。液晶層は、上述した液晶分子及び光硬化剤を構成する混合物、ＺＳＭ−７１６０混合物、ＤＳ−０９−９３０１混合物又は液晶分子及び上述した光硬化剤の化合物を有し得る。下部表示板１００及び上部表示板２００は、液晶分子及び光硬化剤を有する状態でシール剤により組み立てられる。
この組み立てられた後に、液晶分子のファジー性（fuzziness）及び均一性を向上させるために、下部及び上部表示板は、約１００℃〜約１２０℃のチャンバー（chamber）内で約６０分〜約８０分の間にアニーリング（annealing）が行われる。
次のステップＳ１５０において、この組み立てられた後に、光により硬化された光硬化剤は、光硬化層３５となる。光硬化層３５及び主配向膜３３は、下板配向膜２９１を構成する。
ステップＳ１５０を構成するステップＳ１５２において、硬化された下板光硬化層３５が形成される前に、液晶層３に形成された電場及び露光工程を詳細に説明する。電圧が下部表示板１００の画素電極１９１及び上部表示板２００の共通電極２７０に供給される場合に、電場は、液晶層３に形成される。
以下、本発明の実施形態に従って電場を液晶層３に形成する方法について説明する。上記方法は、直流電流（Direct Current：ＤＣ）電圧を供給する方法及びマルチステップ電圧を供給する方法を含む。まず、１番目に、図７Ａを参照してＤＣ電圧を液晶表示板アセンブリ３００に供給する方法を説明する。所定の第１の電圧Ｖ１が‘ＴＡ１’期間の間に液晶表示板アセンブリ３００のゲート線１２１及びデータ線１７１に供給される場合に、副画素電極１９１ｈ及び１９１ｌは、第１の電圧Ｖ１の供給を受ける。この際に、接地電圧又は約ゼロボルト（０Ｖ）の電圧が共通電極２７０に供給される。‘ＴＡ１’期間は、約１秒〜３００秒、より望ましくは約１００秒である。第１の電圧Ｖ１は、約５Ｖ〜２０Ｖであり、より具体的には約７Ｖ〜１５Ｖである。
以下、‘ＴＡ１’期間の間に、液晶層３で生成された電場により配列された液晶分子３１の動きについて詳細に説明する。‘ＴＡ１’期間は、液晶分子をフリンジ電場（fringe electric field）方向に配列する期間である。副画素電極１９１ｈ及び１９１ｌに供給された電圧と共通電極２７０に供給された電圧間の差により液晶層３で電場が生成され、この電場により屈折率異方性を有する液晶分子が配列される。図３に示す微細ブランチ１９７ｈ、１９７ｌと微細スリット１９９ｈ、１９９ｌとからなるエッジ画素電極及び縦接続部１９３ｈ、１９３ｌと横接続部１９４ｈ、１９４ｌとからなるエッジ画素電極が電場を歪曲するために、フリンジ電場は、液晶層３で形成される。フリンジ電場により、液晶分子３１の長軸は、微細ブランチ１９７のエッジに垂直する方向に傾く傾向がある。
次に、隣接する微細ブランチ１９７ｈ、１９７ｌのエッジにより発生するフリンジ電場の水平成分の方向が相互に反対であり、微細ブランチ１９７ｈと１９７ｌ間の間隔Ｗ、すなわち、微細スリット１９９ｈ、１９９ｌの幅Ｗが狭いために、液晶分子３１は、水平成分により電場方向に傾く傾向がある。しかしながら、画素電極１９１の縦接続部１９３ｈ、１９３ｌ及び横接続部１９４ｈ、１９４ｌのエッジによるフリンジ電場の強度が微細ブランチ１９７ｈ、１９７ｌのエッジによるフリンジ電場の強度より大きいために、液晶分子３１は、結局、微細ブランチ１９７ｈ、１９７ｌの長さ方向に平行に傾く。すなわち、液晶分子３１は、相対的に大きいフリンジ電場の法線方向、すなわち、微細ブランチ１９７ｈ、１９７ｌの長さ方向に対して平行に傾く。この平行である微細ブランチ１９７がある領域内の液晶分子３１は、傾斜角を同一の方向になすようにすることにより１つのドメインを形成する。図３に示す第１の副画素又は第２の副画素で微細ブランチ１９７が４つの方向に伸張するので、画素電極１９１の近傍の液晶分子３１は、４本の方向に傾斜し、各副画素１９１ｈ、１９１ｌは、４つのドメインを有する。１つの画素ＰＸが多くの数のドメインを有する場合に、液晶表示装置の側面視認性がよくなる。
この後に、光が液晶表示板アセンブリ３００に照射される‘ＴＤ１’期間の間に所定の露光電圧が供給され、これにより、液晶分子が安定した状態で配列され、この期間の間に電界露光工程が行われる。この露光電圧は、‘ＴＡ１’期間の第１の電圧Ｖ１と同一であり得る。‘ＴＤ１’期間は、約５０秒〜１５０秒、より望ましくは約９０秒である。
他の実施形態において、画素電極１９１は、接地電圧又は約０Ｖの電圧の供給を受け、共通電極２７０は、第１の電圧Ｖ１又は露光電圧の供給を受けることができる。
図７Ｂを参照して、本発明の他の実施形態に従うマルチステップ電圧を液晶表示板アセンブリ３００に供給する方法について詳細に説明する。下記の説明において、液晶層３で生成された電場による液晶分子３１の動きが図７Ａの‘ＴＡ１’期間で詳細に説明されたので、重複説明を避けるために省略する。
所定の第２の電圧（低電圧を有する）Ｖ２が‘ＴＡ２’期間の間にゲート線１２１及びデータ線１７１に供給される場合に、第２の電圧は、第２の副画素電極１９１ｈ、１９１ｌに供給される。接地電圧又は約ゼロボルト（０Ｖ）電圧が共通電極２７０に供給される。第２の電圧は、‘ＴＡ２’期間の電圧であり、低電圧及び高電圧（Ｖ２）で構成される。第２の電圧は、副画素電極１９１ｈ、１９１ｌに交互に供給され、約０．１〜１２０Ｈｚの周波数を有する。低電圧は、接地電圧又は０Ｖであり得る。高電圧（Ｖ２）は、液晶表示装置の最大駆動電圧より高いことが好ましく、高電圧（Ｖ２）は、約５Ｖ〜６０Ｖであり、より具体的には、約３０Ｖ〜５０Ｖであり得る。‘ＴＡ２’期間は、約１秒〜３００秒、より望ましくは、約６０秒である。‘ＴＡ２’期間の間に、低電圧又は高電圧（Ｖ２）が保持される時間は、約１秒である。
上述したように、副画素電極１９１ｈ、１９１ｌに供給された電圧と共通電極２７０に供給された電圧間の電圧差のために、電場は、液晶層３で形成される。この電場が液晶層３で形成される場合に、液晶分子３１は、微細ブランチ１９７ｈ及び１９７ｌの長さ方向に平行である方向に傾き、電場が形成されない場合には、液晶分子３１は、上部表示板１００又は下部表示板２００に垂直である方向に配列される。低電圧及び高電圧（Ｖ２）を副画素電極１９１ｈ、１９１ｌに交互に供給することは、液晶層３の液晶分子３１に加えられる電場をオン（ＯＮ）及びオフ（ＯＦＦ）でスイッチングするために、初期に垂直に配向されている液晶分子３１が所望の傾斜方向に均一に整列されることができる。
この後に、‘ＴＢ２’期間の間に低電圧から高電圧Ｖ２に徐々に増加する電圧が供給され、これにより、液晶分子が徐々に配列される。‘ＴＢ２’期間は、約１秒〜約１００秒、より望ましくは、約３０秒であり得る。‘ＴＢ２’期間の間に、液晶分子３１が経時的に垂直配向状態で画素電極１９１の微細ブランチ１９７の長さ方向に平行である方向に順次に横たわるために、液晶分子３１の不規則な移動が防止され、これは、急速な電場が液晶層３で形成される際に発生し得る。
期間‘ＴＣ２’において、液晶分子３１が画素電極１９１の微細ブランチ１９７の長さ方向に平行である方向に傾斜した後に液晶配列が安定する。‘ＴＣ２’期間は、約１秒〜６００秒であり、より望ましくは、約４０秒である。‘ＴＣ２’期間の間に高電圧（Ｖ２）が供給される状態が保持される。
この後に、光が液晶表示板アセンブリ３００に照射される‘ＴＤ２’期間に所定の露光電圧が供給され、これにより、液晶分子が安定した状態で配列され、この期間の間に電界露光工程が行われる。‘ＴＤ２’期間は、約８０秒〜２００秒であり、より望ましくは約１５０秒である。露光電圧は、第２の電圧（Ｖ２）の最終電圧と同一であり得る。露光電圧は、約５Ｖ〜６０Ｖであり、より望ましくは、約３０Ｖ〜５０Ｖである。本発明の一実施形態において、液晶層３の厚さが約３．６μｍである場合、露光電圧は、約２０Ｖ〜４０Ｖであり得、液晶層３の厚さが約３．２μｍである場合、露光電圧Ｖ３は、約１０Ｖ〜３０Ｖであり得る。
本発明の他の実施形態において、接地電圧又は約０Ｖの電圧は、副画素電極１９１ｈ及び１９１ｌに供給され、所定の第２の電圧（０Ｖ及びＶ２）は、共通電極２７０に供給され得る。
次のステップＳ１５４において、上述したＤＣ又はマルチステップ電圧が上部表示板２００及び下部表示板１００に供給された後に、所定の電場が液晶層３で形成される間に、すなわち、ＴＤ１又はＴＤ２期間の間に、光が液晶層３又は配向反応物を有する下部及び上部表示板に照射され、結果的に光硬化層が形成される。液晶層３に照射される光は、下部基板１１０及び上部基板２１０の方向の中のいずれか一方又は両方で照射することができる。より望ましくは、未硬化の光硬化剤を減少させ、光硬化層を均一に形成するために、光は、光を吸収するか又は遮断する膜がより少ない下部表示板１００の基板１１０又は上部表示板２００の基板２１０の方向に入射することができる。
以下、電場が形成される液晶層３に光が照射される工程、すなわち、電界露光工程により下板光硬化層３５が形成される方法について詳細に説明される。電場が液晶層３に存在する状態で、主配向膜３３に隣接した液晶分子３１は、微細ブランチ１９７の方向に平行に傾斜しつつ配列される。液晶層３に存在する光硬化剤は、照射される光により主配向膜３３上の液晶分子３１と実質的に同一の傾斜角を有しつつ硬化することにより光硬化層３５を形成する。光硬化層３５は、主配向膜３３上に形成される。液晶層３に形成された電場の除去の後にも、光硬化層３５の側鎖（side chain）ポリマーは、隣接した液晶分子３１の方向性をそのまま保持する。本発明の実施形態によるメソゲンは、光硬化剤として紫外線（ＵＶ）又は一定の温度でメソゲンの異方性の誘導により液晶分子３１の方向性をそのまま保持する。
‘ＴＤ１’又は‘ＴＤ２’期間は、上述した通りである。液晶層３に照射される光は、平行紫外線（Collimated UV）、偏光紫外線（Polarized UV）又は無偏光紫外線（non-polarized UV）であり得る。紫外線波長は、約３００ｎｍ〜４００ｎｍであり得る。光エネルギーは、約０．５Ｊ／ｃｍ２〜４０Ｊ／ｃｍ２であり、より望ましくは、約５J／ｃｍ２である。光硬化剤及びシール剤を硬化する光は、異なる波長及びエネルギーであり得る。
このように、液晶分子３１が光硬化層３５のポリマーにより微細ブランチ１９７の長さ方向に平行である方向にプレチルト角を保持する場合に、電場が液晶分子３１の運動方向の決定により形成される場合に、液晶分子３１が急速に傾くため、液晶表示装置の高速の応答速度（Response Time：ＲＴ）を保証する。光硬化層３５の側鎖に近い液晶分子３１は、下部表示板１００の垂直方向に対して若干一定のプレチルト角を有するが、光硬化層３５から液晶層３の中央に移動するほど、液晶分子３１は、一定のプレチルト角を有しないことがある。液晶表示装置のコントラスト比を改善させ、無電界状態（no-electric field state）で光漏れを防止するために、液晶層３の中央での液晶分子は、光化層３５に隣接した液晶分子とは異なり、プレチルト角を有しないことがある。
本発明の一実施形態において、液晶層３に残っている未硬化の光硬化剤が残像を誘発するために、液晶層３に存在する未硬化の光硬化剤を除去するために又はプレチルト角を有する光硬化層３５及び３６を安定化するためには、液晶層３に形成された電場がない状態で液晶層３に光が照射される工程、すなわち、蛍光露光工程が行われることができる。本発明の一実施形態に従って、蛍光露光工程は、約２０分〜約８０分、より望ましくは、約４０分の間照射されることができる。この時に、照射される光の波長は、約３００ｎｍ〜約３９０ｎｍであり、３１０ｎｍ波長で、光の照度は、約０．０５ｍＷ／ｃｍ２〜約０．４ｍＷ／ｃｍ２である紫外線であり得る。
本発明の他の実施形態において、液晶層３に形成された電場の強度、画素電圧のレベル、画素ＰＸに供給される電圧の時間、光エネルギー、光照射量、光照射時間、又はこれらの組合せに基づいて様々なプレチルト角の側鎖を有する下板光硬化層３５又は上板光硬化層３６が形成され得る。１つの実施形態において、露光電圧が副画素電極１９１ｈ、１９１ｌに相互に異なって供給された状態で電界露光により相互に異なるプレチルト角の光硬化層３５を有する第１の副画素１９０ｈ及び第２の副画素１９０ｌが形成され得る。もう１つの実施形態において、基本画素群ＰＳを構成する基本色画素の中の少なくとも１つの画素、例えば、青色画素は、他の画素のプレチルト角とは異なるプレチルト角を有する光硬化層を有することができるように、異なる露光電圧又は異なる電界露光工程が画素に従って適用されることができる。
偏光子（図示せず）は、シール剤により組み立てられた下部表示板１００及び上部表示板２００に取り付けられる。上述したように、光硬化剤が液晶層３に含まれた状態で製造された液晶表示板アセンブリ３００は、ＳＶＡモード特性を有する。
ＳＣ−ＶＡモード（Surface-Controlled Alignment Mode）
実施形態１
以下、図６Ｂ、図８Ａ乃至図８Ｅ、及び図９Ａ及び図９Ｂを参照してＳＣ−ＶＡモードに基づく液晶表示板アセンブリ３００を製造する方法について詳細に説明する。ＳＶＡモードに基づく液晶表示板アセンブリ３００を製造する方法と重複する詳細な説明は、説明の便宜上省略し、ＳＣ−ＶＡモードにより特徴づけられる液晶表示板アセンブリ３００を製造する方法について詳細に説明する。
実施形態１
以下、図６Ｂ、図８Ａ乃至図８Ｅ、及び図９Ａ及び図９Ｂを参照してＳＣ−ＶＡモードに基づく液晶表示板アセンブリ３００を製造する方法について詳細に説明する。ＳＶＡモードに基づく液晶表示板アセンブリ３００を製造する方法と重複する詳細な説明は、説明の便宜上省略し、ＳＣ−ＶＡモードにより特徴づけられる液晶表示板アセンブリ３００を製造する方法について詳細に説明する。
図６Ｂは、図１乃至図５Ａ及び図５Ｂと関連して製造された下部表示板１００及び上部表示板２００を用いてＳＣ−ＶＡモードに基づいて液晶表示板アセンブリ３００を製造する方法を示すフローチャートである。図８Ａ乃至図８Ｅは、本発明の実施形態によるＳＣ−ＶＡモードに基づく液晶表示板アセンブリ３００の下板配向膜２９１を形成する工程を順次に示す断面図であり、図９Ａ及び図９Ｂは、表面光硬化剤を硬化することにより光硬化層３５を形成するステップを概略的に示す図である。
１番目のステップＳ２１０及びＳ２２０において、画素電極１９１を有する下部表示板１００及び共通電極２７０を有する上部表示板２００の製造については、図１乃至図５Ａ及び図５Ｂを参照して既に説明した。
次のステップＳ２３１及びＳ２３２において、表面光硬化剤層３５ａ及び主配向膜３３は、画素電極１９１及び共通電極２７０にそれぞれ形成される。
図８Ａ乃至図８Ｅを参照して、下板主配向膜３３及び表面光硬化剤層３５ａを形成する工程について詳細に説明する。図８Ａを参照すると、表面光硬化剤（図示せず）及び表面主配向物質（図示せず）で構成された表面配向反応物１０が画素電極１９１上にインクジェットプリンティング又はロールプリンティングの方法で形成される。表面配向反応物１０は、下部表示板１００及び上部表示板２００の内部領域に形成され、部分的に外郭領域に塗布されることができる。画素電極１９１及び共通電極２７０の他の下部層は、上述したものと同一であるので省略した。すなわち、表面配向反応物１０は、表面光硬化剤と表面主配向物質との混合物又は化合物である。表面主配向物質は、液晶分子３１を基板又は画素電極１９１の平面に対して垂直配向する垂直配向物質である。表面光硬化剤は、基板又は画素電極１９１の平面に対して特定の傾斜方向に液晶分子３１をプレチルトするように硬化される物質である。表面主配向物質及び表面光硬化剤の材料については後述する。
図８Ｂを参照すると、画素電極１９１上に形成された表面配向反応物１０は、低温で１次加熱される。１次加熱工程は、約１００秒〜約１４０秒、より望ましくは約１２０秒の間に約８０℃〜約１１０℃、より望ましくは、約９５℃で行われる。１次加熱において、表面配向反応物１０の溶媒が気化される。図８Ｃを参照すると、表面配向反応物１０が表面主配向物質を有する表面主配向物質層３３ａと表面光硬化剤を有する表面光硬化剤層３５ａとに相分離される。表面配向反応物１０において、極性差に基づいて、相対的に大きい極性を有する物質は、画素電極１９１の周辺に移動することにより表面主配向物質を有する表面主配向物質層３３ａとなり、相対的に小さい極性を有する物質は、表面主配向物質層３３ａ上に移動することにより表面光硬化剤を有する表面光硬化剤層３５ａとなる。表面主配向物質は、相対的に大きい極性を有し、液晶分子３１を基板又は画素電極１９１の平面に対して垂直に配向する。表面光硬化剤層３５ａは、側鎖極性を弱化させる非極性作用をするアルキル化芳香族ジアミン（alkylated aromatic diamine）系モノマーを含むために相対的に小さい極性を有する。
図８Ｄ及び図８Ｅを参照すると、相分離が起こった表面主配向物質層３３ａ及び表面光硬化剤層３５ａを高温で２次加熱する場合に、下部に相対的に大きい極性を有し、液晶分子３１を基板又は画素電極１９１の平面に対して垂直配向する主配向膜３３が形成され、上部に相対的に小さい極性を有する表面光硬化剤層３５ａが形成される。その結果、主配向膜３３及び表面光硬化剤層３５ａは、異なる極性値を有する。２次加熱工程は、約１０００秒〜約１４００秒、より望ましくは約１２００秒の間に約２００℃〜約２４０℃、より望ましくは約２２０℃で行われることができる。
本発明の実施形態において、表面主配向物質を有する表面主配向物質層３３ａ及び表面光硬化層３５ａが下部層及び上部層に個別に形成される場合に１次加熱工程を省略してもよい。
以下、表面光硬化剤及び表面主配向物質について詳細に説明する。本発明の実施形態によると、表面配向反応物１０の中で表面主配向物質は、約８５モル％〜９５モル％であり、表面光硬化剤は、約５モル％〜１５モル％であり、より具体的に表面主配向物質は、約９０モル％であり、表面光硬化剤は、約１０モル％である。表面主配向物質及び表面光硬化剤のモル％組成比は、それぞれ溶媒を除く表面配向反応物１０に対するモル％であり、主配向膜３３及び光硬化剤層３５ａに相分離された後又は主配向膜３３及び光硬化層３５が形成された後にも、表面主配向物質及び表面光硬化剤のモル％組成比は、実質的に同一である。
本発明の一実施形態において、表面光硬化剤は、上述した反応性メソゲンを有する。本発明の一実施形態に従って、表面配向反応物１０を広く薄い方法で下部又は上部表示板によく伸びるように塗布される印刷性を向上させるために、溶媒は、表面配向反応物１０に付加されることができる。また、溶媒は、表面配向反応物１０を構成する物質を容易に溶解するか又は混合するようにする。溶媒は、クロロベンゼン（chlorobenzene）、ジメチル・スルホキシド（dimethyl sulfoxide）、ジメチルホルムアミド（dimethylformamide）、Ｎ−メチルピロリドン（N-methylpyrrolidone）、γ−ブチロラクトン（γ-butyrolactone）、エチルメトキシブタノール（ethyl methoxy butanol）、メチルエトキシブタノール（methyl ethoxy butanol）、トルエン（toluene）、クロロホルム（chloroform）、ガンマブチロラクトン（gamma-butyrolactone）、メチル・セロソルブ（methyl cellosolve）、ブチル・セロソルブ（butyl cellosolve）、ブチル・カルビトール（butyl carbitol）、テトラヒドロフラン（tetrahydrofuran）、及びこれらの組合せでなる群から選択されることができ、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく、他の物質も溶媒として選択可能であることは、当該分野における通常の知識を有する者には容易に理解されることができる。上述した溶媒は、上述した又は後述する主配向物質、表面配向反応物１０、又は偏光配向反応物に適用されてもよい。この溶媒は、上述した又は後述する１次加熱、２次加熱、予備加熱、又は後加熱工程により気化されることができる。
表面主配向物質は、脂環式二無水物系モノマー（alicyclic dianhydride-based monomer）のような二無水物系モノマー（dianhydride-based monomer）、芳香族ジアミン（aromatic diamine）系モノマー及び脂肪族環置換芳香族ジアミン系モノマー（aliphatic ring substituted aromatic diamine-based monomer）のようなジアミン系モノマー、及び芳香族エポキシド系モノマーのような架橋剤（cross-linker）を含むポリマーであり得る。
表面主配向物質に含まれた脂環式二無水物（alicyclic dianhydride）系モノマーは、表面配向反応物１０の中で約３９．５モル％〜４９．５モル％であり得、芳香族ジアミン系モノマーは、表面配向反応物１０の中で約３０．５モル％〜４０．５モル％であり得、脂肪族環置換芳香族ジアミン系モノマーは、表面配向反応物１０の中で約７．５モル％〜１０．５モル％であり得、芳香族エポキシド系モノマーは、表面配向反応物１０の中で約０．５〜１．５モル％であり得る。
脂環式二無水物系モノマーは、下記の化学式Ｉ乃至化学式Ｖの中のいずれか１つで表現されるモノマーであり得る。脂環式二無水物系モノマーは、表面主配向物質に含まれたポリマーが溶媒によく溶解されるようにし、表面主配向物質の電気光学特性を強化する。
化学式Ｉ
化学式ＩＩ
化学式ＩＩＩ
化学式ＩＶ
化学式Ｖ
芳香族ジアミン系モノマーは、次の化学式ＶＩで表現されるモノマーであり得る。この表面主配向物質内の芳香族ジアミン系モノマーは、表面主配向物質に含まれたポリマーが溶媒に溶解されるようにする。
化学式ＶＩ
ここで、Ｗ３は、下記の化学式ＶＩＩ乃至ＩＸの中のいずれ１つであり得る。
化学式ＶＩＩ
化学式ＶＩＩＩ
化学式ＩＸ
脂肪族環置換芳香族ジアミン系モノマーは、下記の化学式Ｘで表現されるモノマーであり得る。表面主配向物質内の脂肪族環置換芳香族ジアミン系モノマーは、垂直配向成分であり、表面主配向物質の耐熱性及び耐化学性を向上させる。
化学式Ｘ
ここで、Ｗ２は、下記の化学式ＸＩ及び化学式ＸＩＩの中のいずれか１つであり得る。
化学式ＸＩ
化学式ＸＩＩ
芳香族エポキシド（aromatic epoxide）系モノマーは、下記の化学式ＸＩＩＩで表現されるモノマーであり得る。表面主配向物質内の芳香族エポキシド系モノマーは、架橋構造を形成するために、表面主配向物質に含まれたポリマーと表面光硬化剤に含まれたポリマー（反応性メソゲン）とが結合されることができるようにする。また、芳香族エポキシド系モノマーは、膜物性（film property）を向上させ、耐熱性及び耐化学性を向上させる。
化学式ＸＩＩＩ
ここで、Ｚ３は、次の化学式ＸＩＶ及びＸＶの中のいずれか１つであり得る。
化学式ＸＩＶ
化学式ＸＶ
１つの実施形態による表面主配向物質は、ポリマー系列の物質、例えば、ポリシロキサン（polysiloxane）、ポリアミック酸（polyamic acid）、ポリイミド（poly-imide）、ナイロン（nylon）、ポリビニルアルコール（polyvinylalcohol：ＰＶＡ）、及びＰＶＣの中の少なくとも１つを含んでもよい。
表面光硬化剤は、脂環式二無水物系モノマーのような二無水物系モノマーと、光反応性ジアミン系モノマーのようなジアミン系モノマーと、アルキル化芳香族ジアミン（alkylated aromatic diamine）系モノマーと、芳香族ジアミン系モノマーとを含む。
表面光硬化剤に含まれた脂環式二無水物系モノマーは、表面配向反応物１０の中で約２．５モル％〜７．５モル％であり得、光反応性ジアミン系モノマーは、表面配向反応物１０の中で約０．７５モル％〜２．２５モル％であり得、アルキル化芳香族ジアミン系モノマーは、表面配向反応物１０の中で約０．７５モル％〜２．２５モル％であり得、芳香族ジアミン系モノマーは、表面配向反応物１０の中で約１モル％〜３モル％であり得る。
表面光硬化剤に含まれた脂環式二無水物系モノマー及び芳香族ジアミン系モノマーは、それぞれ表面主配向物質に含まれた脂環式二無水物系モノマー及び芳香族ジアミン系モノマーと同一であり得る。
光反応性ジアミン系モノマーは、反応性メソゲンを含むモノマーであり、光硬化層３５及び３６と液晶分子とのプレチルト角の方向を決定する機能をする。化学構造の観点において、光反応性ジアミン系モノマーは、次の化学式ＸＶＩで表現されるモノマーであり得、より具体的には、化学式ＸＶＩＩで表現されるモノマーであり得る。
化学式ＸＶＩ
ここで、Ｐ１は、反応性メソゲンであり、Ｗ３は、芳香族環であり、上述したような化学式ＶＩＩ乃至化学式ＩＸの中のいずれか１つであり得る。
化学式ＸＶＩＩ
ここで、Ｘは、メチレン（methylene）（ＣＨ２）、フェニレン（phenylene）（Ｃ６Ｈ４）、ビフェニレン（biphenylene）（Ｃ１２Ｈ８）、シクロへキシレン（cyclohexylene）（Ｃ６Ｈ８）、ビシクロヘキシレン（bicyclohexylene）（Ｃ１２Ｈ１６）、及びフェニル−シクロヘキシレン（phenyl-cyclohexylene）（Ｃ６Ｈ４−Ｃ６Ｈ８）の中のいずれか１つであり得、Ｙは、メチレン（methylene）（ＣＨ２）、 エーテル（ether）（Ｏ）、エステル（ester）（Ｏ−Ｃ＝Ｏ又はＯ＝Ｃ−Ｏ）、フェニレン）（Ｃ６Ｈ４）、及びシクロへキシレン（Ｃ６Ｈ８）の中のいずれか１つであり得、Ｚは、メチル（ＣＨ３）又は水素（Ｈ）であり得る。また、ｎは、１〜１０の中のいずれか１つの整数であり得る。光反応性ジアミン系モノマーは、ポリスチレンであってもよい。
アルキル化芳香族ジアミン系モノマーは、下記の化学式ＸＶＩＩＩで表現される垂直配向モノマーであり得る。表面光硬化剤に含まれたポリマーのアルキル化芳香族ジアミン系モノマーが垂直配向成分を有するが、側鎖で極性を示さないアルキル基を含んでいるために、表面光硬化剤層３５ａのポリマーは、表面主配向物質層３３ａのポリマーよりさらに低い極性を有する。
化学式ＸＶＩＩＩ
ここで、Ｒ’及びＲ’’は、それぞれ次のように定義される。
また、Ｗ５は、下記の化学式ＸＩＸで表現されることができる。
化学式ＸＩＸ
芳香族ジアミン系モノマーは、化学式ＶＩ乃至化学式ＩＸで表現されたモノマーであり得る。芳香族ジアミン系モノマーは、表面光硬化剤を構成するポリマーが溶媒によく溶解されるようにする。上述した光開始剤は、表面光硬化剤に添加されることができる。
２次加熱の後に、表面配向反応物１０は、純水（DeIonized Water：ＤＩＷ）により洗浄され、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）により追加で洗浄されることがある。洗浄の後に、表面配向反応物１０は乾燥される。
ステップＳ２４０で、表面光硬化剤層３５ａ及び主配向膜３３がそれぞれ形成された下部表示板１００と上部表示板２００間で上板共通電圧印加点（図示せず）、シール剤、及び液晶層３が形成された後に、表示板１００及び２００が組み立てられる。乾燥の後に、シール剤は、下部表示板１００上に形成される。シール剤は、接着力を向上させるために表面配向反応物１０が形成されない下部表示板１００の外郭領域に形成されることができる。他方、シール剤は、表面配向反応物１０と一部重なるように下部表示板１００又は上部表示板２００の外郭領域に形成されてもよい。シール剤は、約３００ｎｍ〜約４００ｎｍの波長を有する紫外線により硬化される光開始剤を含み得る。約３００ｎｍ〜約４００ｎｍの波長で硬化される光開始剤は、ベンジルジメチルケータル（Benzyl Dimethyl Ketal（ＢＤＫ）、Irgacure-651）であるか又は上述した光開始剤であり得る。
乾燥の後に、上板共通電圧印加点（図示せず）及び液晶層は、上部表示板２００上に形成される。上板共通電圧印加点は、外部、例えば、データ駆動部５００から供給された共通電圧Ｖｃｏｍを受信し、上部表示板２００上に形成された共通電極２７０に共通電圧Ｖｃｏｍを供給する。上板共通電圧印加点は、下部表示板１００上に形成された共通電圧印加パターン（図示せず）及び上部表示板２００に形成された共通電極２７０を直接接触することができる。共通電圧印加パターンは、データ駆動部５００に接続されることにより共通電圧Ｖｃｏｍを受信し、画素電極層が形成される間に形成され得る。上板共通電圧印加点は、表面配向反応物１０が形成されない上部表示板の外郭領域に形成され得る。上板共通電圧印加点は、導電特性を有し、直径が約４μｍ以下の球形導体で構成され得る。液晶層は、上部表示板２００の表面配向反応物１０が形成される領域上に形成されるか、又はシール剤が形成された内側に形成される。上板共通電圧印加点及び液晶層を形成する工程は、同時に行われることができる。本発明の他の実施形態に従って、シール剤、すなわち、伝導性シール剤を上板共通電圧印加点を形成する導電体と混合することにより、このシール剤及び上板共通電圧印加点は、単一の工程で同一の材質で形成されることができる。この時、伝導性シール剤が形成される下部表示板１００の領域は、伝導性シール剤の下部層にデータ層導電体のパターンを実質的に有しないことがある。したがって、伝導性シール剤及びデータ層導電体のパターンの短絡（short）を防止することができる。
このシール剤及び液晶層が形成された後に、下部表示板１００及び上部表示板２００は、シール剤により真空チャンバーで組み立てられる。
ステップＳ２５０で、露光電圧がこの組み立てられた表示板１００及び２００に供給された後に、光が照射され、すなわち、この組み立てられた表示板１００及び２００が電界露光工程を経るために、下板光硬化層３５は、下板主配向膜３３上に形成され、上板光硬化層３６は、上板主配向膜３４上に形成される。主配向膜３３、３４及び光硬化層３５、３６は、それぞれ配向膜２９１及び２９２を構成する。
この組み立てられた後に、シール剤は、約３００ｎｍ〜約４００ｎｍの波長を有する紫外線又は約４００ｎｍ以上の可視光線に照射されることにより約８０％が硬化される。紫外線又は可視光線は、下部表示板の外部方向から入射することによりシール剤に照射されることができる。遮蔽マスク（shield ｍask）は、シール剤と紫外線光源との間に位置し、紫外線（ＵＶ）がシール剤外の部分に照射されないように紫外線を遮断する。シール剤に照射された紫外線が外れることによりシール剤周辺の光硬化剤を硬化する場合に、シール剤周辺の光硬化剤が予め硬化されるために、液晶表示装置は、シール剤周辺でエッジ染みの不良を有することがある。シール剤周辺の光硬化剤は、配向膜を形成する光硬化剤又は液晶層に存在する光硬化剤であり得る。可視光線は、遮蔽マスクなしにシール剤に照射されることができる。
この後に、シール剤は、約１００℃で約７０分の間に熱硬化される。
この組み立てられた後に、液晶分子のファジー性（fuzziness）及び均一性（uniformity）を向上させるために下部及び上部表示板は、約１００℃〜約１２０℃のチャンバー内で約６０分〜約８０分の間にアニーリングが行われる。
アニーリングの後に、露光電圧が組み立てられた表示板１００及び２００に供給され、電場が液晶層３で形成される工程（ステップＳ２５２）は、ＳＶＡモード製造方法のステップＳ１５２と実質的に同一であるため、その説明を省略する。
次のステップＳ２５４で、電場が形成されている間に、光が組み立てられた液晶表示板アセンブリ３００に照射される電界露光工程により光硬化層３５が形成される工程について説明する。ステップＳ２５４で、光が照射される工程及び光硬化層３５が液晶分子３１を配向する工程がＳＶＡモードでのステップＳ１５４と同一であるので、その詳細な説明を省略する。未硬化の光硬化剤を減少させ、光硬化層を均一に形成するために光硬化剤層３５ａに照射される光は、光を吸収するか又は遮断する膜がより少ない下部表示板１００の基板１１０又は上部表示板２００の基板２１０の方向に入射することができる。
以下、図９Ａ及び図９Ｂを参照して、光を受信する際に、主配向膜３３上に形成された表面光硬化剤層３５ａが光硬化層３５となる工程について詳細に説明する。
電場が液晶層３で形成される場合に、表面光硬化剤層３５ａの表面光硬化剤４３が周辺液晶分子３１と実質的に同一の方向に配列され、この際入射した紫外線により表面光硬化剤４３が周辺液晶分子３１と実質的に同一の方向に硬化される（図２１Ａ及び図２１Ｂ参照）。このように配列され硬化された表面光硬化剤４３は、光硬化層３５を形成し、それにより、光硬化層３５に隣接した液晶分子は、プレチルト角を有する。図９Ａ、図９Ｂに示す表面光硬化剤４３は、表面主配向物質を構成する垂直配向モノマー４１と反応性メソゲンとを含むモノマーが化学的に結合されているポリマー化合物（compound）である。紫外線が照射された時、反応性メソゲンを有する表面光硬化剤４３は、二重結合が紫外線（ＵＶ）により活性化され、側鎖ネットワーク４０が追加で形成される。このような反応により、表面光硬化剤４３は、紫外線照射による硬化により光硬化層３５を形成する。その結果、下部基板１１０の法線方向に対して若干傾いた方向に配向された光硬化層３５は、液晶分子３１を垂直配向する主配向膜３３上に形成される。未硬化の光硬化剤を硬化し、光硬化層を安定化するためには、上述した蛍光露光工程が行われることができる。
ＳＶＡモードと関連して上述したように、光硬化層３５が液晶分子３１の傾斜方向に沿って配向された状態で硬化されるために、電場が液晶層３に加えられない状態でも、液晶分子３１は、画素電極１９１の微細ブランチ１９７の長さ方向に平行である傾斜方向にプレチルト角を有する。
このように製造された液晶表示板アセンブリ３００は、ＳＣ−ＶＡモードの特性を有する。液晶表示装置がＳＣ−ＶＡモードに従って製造される場合に、光硬化剤が液晶層３に存在せず、主配向膜３３の周辺に存在するために、液晶層３に残留する未硬化の光硬化剤が格段に減少する。したがって、ＳＣ−ＶＡモードの特性を有する液晶表示装置は、残像の不良を改善することにより優秀な品質を有する。また、未硬化の光硬化剤を硬化するために、無電界状態で光を照射する工程を省略することができるので、液晶表示装置の製造コストが減少する。
以下、図１０と表２及び表３とを参照して、ＳＣ−ＶＡモードにより製造された液晶表示装置の特性を詳細に説明する。表２は、表面配向反応物１０に含まれた表面主配向物質及び表面光硬化剤の成分比の変化に従ってＳＣ−ＶＡモードの液晶表示装置の特性が現れている。
この実験に適用された表面主配向物質を構成する脂環式二無水物系モノマーは、トリシクロヘキシル二無水物（tricyclohexyl dianhydride）であり、芳香族ジアミン系モノマーは、テルフェニルジアミン（Terphenyl diamine）であり、脂肪族環置換芳香族ジアミン系モノマーは、コレステリルベンゼンジアミン（Cholesteryl benzenediamine）であり、芳香族エポキシド系モノマーは、ヘキサエポキシベンゼン誘導体（hexaepoxy benzene derivative）である。
また、この実験に適用された表面光硬化剤を構成する脂環式二無水物系モノマーは、トリシクロヘキシル二無水物（tricyclo-hexyl dianhydride）であり、光反応性ジアミン系モノマーは、モノメタクリルベンゼンジアミン（mono-methacrylic benzenediamine）であり、アルキル化芳香族ジアミン（alkylated aromatic diamine）系モノマーは、 モノアルキル化フェニルシクロヘキシベンゼンジアミン（mono-alkylated phenylcyclohexy benzenediamine）であり、芳香族ジアミン系モノマーは、ヘキサエポキシベンゼン誘導体（hexaepoxy benzene derivative）である。
画素（ＰＸ）の構造は、図３の構造と実質的に同様である。画素電極１９１の微細ブランチ１９７の幅は、約３μｍであり、液晶層３のセル間隔は、約３．６μｍである。露光電圧は、約７．５Ｖであり、電界露光での紫外線の強度は、約５Ｊ／ｃｍ２である。液晶表示装置は、図１１を参照して、後述する電荷共有に基づく１ゲート線１データ線（１Ｇ１Ｄ）駆動により動作する。他の条件は、上述したＳＣ−ＶＡモードに基づく液晶表示装置に適用されたものと同様である。
表３は、表面光硬化剤に含まれた光反応ジアミン系反応性メソゲンとアルキル化芳香族ジアミン系垂直配向モノマーの成分比の変化に従ってＳＣ−ＶＡモードの液晶表示装置の特性が現れている。この実験に適用された反応性メソゲンは、モノメタクリルベンゼンジアミン（Mono-methacrylic benzenediamine）であり、垂直配向モノマーは、モノアルキル化フェニルシクロヘキシベンゼンジアミンであった。他の条件は、上述した表２の液晶表示装置に適用されたものと同一である。
図１０は、ＳＣ−ＶＡモードにより特徴づけられる液晶表示装置の１つの画素ＰＸを時間に従って撮影した走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope：ＳＥＭ) 写真である。図１０の液晶表示装置を製造するのに適用された表面配向反応物１０の組成は、次のようである。
表面主配向物質に含まれた脂環式二無水物（alicyclic dianhydride）系モノマー、すなわち、トリシクロヘキシル二無水物（tricyclohexyl dianhydride）は、約４５モル％であり、芳香族ジアミン（aromatic diamine）系モノマー、すなわち、テルフェニルジアミン（Terphenyl diamine）は、約３６モル％であり、脂肪族環置換芳香族ジアミン（aliphatic ring substituted aromatic diamine）系モノマー、すなわち、コレステリルベンゼンジアミン（Cholesteryl benzenediamine）は、約９モル％であり、芳香族エポキシド（aromatic epoxide）系モノマー、すなわち、ヘキサエポキシベンゼン誘導体（hexaepoxy benzene derivative）は、約１．２５モル％である。表面光硬化剤の脂環式二無水物系モノマー、すなわち、トリシクロヘキシル二無水物は、約５モル％であり、光反応性ジアミン系モノマー、すなわち、モノメタクリルベンゼンジアミンは、約１．５モル％であり、アルキル化芳香族ジアミン系モノマー、すなわち、モノアルキル化フェニルシクロヘキシベンゼンジアミンは、約１．５モル％であり、芳香族ジアミン系モノマー、すなわち、ヘキサエポキシベンゼン誘導体は、約２モル％である。他の条件は、上述した表２と関連して説明した液晶表示装置に適用されたものと同一である。表２、表３、及び図１０と関連して説明した液晶表示装置に適用された各成分のモル％は、表面配向反応物１０に関するモル％であり、溶媒は、表面配向反応物１０の成分比に含まれない。
図１０から分かるように、テクスチャーは、０秒から０．０４８秒まで撮影された画素ＰＸの写真に発生しなかった。また、液晶表示装置の階調間の応答速度は、約０．００８秒である。このように、上述したＳＣ−ＶＡモードで製造された液晶表示装置は、速い応答速度を有し、残像及び光漏れが長期間発生しなかったために良好な映像品質特性を有する。
実施形態２
本発明の一実施形態による液晶表示装置の配向膜は、負電気特性を有する。配向膜を構成する光硬化層３５及び３６は、負電気特性を有し、負電気特性を有する光硬化層３５及び３６は、表面配向反応物１０が硬化されることにより形成される。フッ素原子（Ｆ）のような物質が光硬化剤を構成する分子の一部分に結合されているために、表面配向反応物１０は、負電気特性を有することができる。光硬化層３５及び３６が負電気特性を有するために、光硬化層３５及び３６を構成する負電気特性を有するポリマー及び液晶層３上の液晶分子３１は、液晶層に形成された電場により同時に配向されることができる。その結果、光硬化層３５及び３６は、より均一のプレチルト角を有することができる。また、液晶表示装置が駆動される場合に、液晶層上の液晶分子及び負電気特性を有する光硬化層が電場により同時に動くので、液晶表示装置の高速の応答速度を保証することができる。
本発明の一実施形態による液晶表示装置の配向膜は、負電気特性を有する。配向膜を構成する光硬化層３５及び３６は、負電気特性を有し、負電気特性を有する光硬化層３５及び３６は、表面配向反応物１０が硬化されることにより形成される。フッ素原子（Ｆ）のような物質が光硬化剤を構成する分子の一部分に結合されているために、表面配向反応物１０は、負電気特性を有することができる。光硬化層３５及び３６が負電気特性を有するために、光硬化層３５及び３６を構成する負電気特性を有するポリマー及び液晶層３上の液晶分子３１は、液晶層に形成された電場により同時に配向されることができる。その結果、光硬化層３５及び３６は、より均一のプレチルト角を有することができる。また、液晶表示装置が駆動される場合に、液晶層上の液晶分子及び負電気特性を有する光硬化層が電場により同時に動くので、液晶表示装置の高速の応答速度を保証することができる。
本実施形態が上述したＳＣ−ＶＡモードに基づく製造方法と実質的に異なる点は、表面配向反応物１０を構成する材料及び図８Ｃとは異なり、表面配向反応物１０が配向膜を形成する過程で相分離が行われないことがある。本実施形態の特徴的なものを除いた他のものは、上述したＳＣ−ＶＡモードに基づく製造方法でのそれと実質的に同一であるので、説明の便宜上、重複説明は、簡素化するか又は省略する。上板配向膜２９２及び下板配向膜２９１が実質的に同一の方式で形成されるので、本発明の実施形態による配向膜を形成する工程について、配向膜２９２及び２９１の区別なしに詳細に説明する。
以下、負電気特性を有する配向膜の形成過程について詳細に説明する。画素電極１９１を有する下部表示板１００及び共通電極２７０を有する上部表示板２００の各々は、上述した又は後で説明する方法で製造される。
本発明の実施形態に従って後述する負電気特性を有する表面配向反応物１０が上述した方法により画素電極１９１及び共通電極２７０上に塗布される。表面配向反応物１０は、下部表示板１００及び上部表示板２００の内部領域に形成され、部分的に外郭領域に塗布されることができる。
表面配向反応物１０は、負電気特性を示す結合された物質である光硬化剤と主配向膜を形成する物質とが化学的に結合されることにより得られた化合物であり、これは、負電気特性を有する。光硬化剤は、上述したように硬化されることにより液晶分子３１を基板１１０及び２１０又は画素電極１９１の平面に対して一定の傾斜方向にプレチルトするようにする物質であり、これは、光硬化層３５及び３６を形成する。光硬化剤は、主配向膜を形成する物質の側鎖に結合されることができる。光硬化剤は、上述した光反応性ポリマー、反応性メソゲン、光重合物質、光異性化物質、及びこれらの化合物又は混合物から選択された少なくとも１つの物質であり得る。本発明の一実施形態に従って負電気特性を有する反応性メソゲンは、後述する光反応性フッ素化ジアミン（photo-reactive fluorinated diamine）系モノマーである。
主配向膜を形成する物質は、上述したように、液晶分子３１を基板１１０及び２１０又は画素電極１９１の平面に対して垂直方向に配向する垂直配向物質である。主配向膜を形成する物質は、脂環式二無水物系モノマーと脂肪族環置換芳香族ジアミン系モノマーとの化合物であり得る。また、主配向膜を形成する物質は、芳香族ジアミン系モノマー又は架橋剤（crosslinker）を含んでもよく、上述した表面主配向物質３２ａであってもよい。
以下、本発明の一実施形態による負電気特性を有する表面配向反応物１０について詳細に説明する。負電気特性を有する表面配向反応物１０は、脂環式二無水物系モノマーのような二無水物系モノマーと、光反応性フッ素化ジアミン系モノマー、アルキル化芳香族ジアミン系モノマー、芳香族ジアミン系モノマー、及び脂肪族環置換芳香族ジアミン系モノマーのようなジアミン系モノマーと、芳香族エポキシド系モノマーのような架橋剤とを含むポリマーであり得る。
本発明の一実施形態による負電気特性を有する表面配向反応物１０は、ポリイミド（ＰＩ）系化合物と架橋剤とが混合される混合物である。ポリイミド系化合物は、二無水物系モノマー及びジアミン系モノマーを構成するモノマーが化学的に結合された化合物である。ポリイミド系化合物は、二無水物系モノマー及びジアミン系モノマーに含まれたモノマーを極性溶媒に混合し溶解する場合に、ジアミン系モノマーに含まれたモノマーのアミノ基が二無水物系モノマーの酸無水物基を求核攻撃（neucleophilic attack）するイミド化反応により製造されることができる。ジアミン系モノマーを構成するモノマー、すなわち、光反応性フッ素化ジアミン系モノマー、アルキル化芳香族ジアミン系モノマー、芳香族ジアミン系モノマー、及び脂肪族環置換芳香族ジアミン系モノマーは、イミド化反応の前に混合される。
負電気特性を有する表面配向反応物１０は、約４４モル％〜約５４モル％であり得、より望ましくは、約４９モル％の脂環式二無水物系モノマーと、約０．５モル％〜約１．５モル％であり得、より望ましくは、約１モル％の光反応性フッ素化ジアミン系モノマーと、約１２モル％〜約１８モル％であり得、より望ましくは、約１５モル％のアルキル化芳香族ジアミン系モノマーと、約２５モル％〜約３５モル％であり得、より望ましくは、約３０モル％の芳香族ジアミン系モノマーと、約２モル％〜約６モル％であり得、より望ましくは、約４モル％の脂肪族環置換芳香族ジアミン系モノマーと、約０．５モル％〜約１．５モル％であり得、より望ましくは、約１モル％の芳香族エポキシド系モノマーとを含む。表面配向反応物１０のモル％組成比は、溶媒を除いたモル％である。
脂環式二無水物系モノマーは、図６Ｂと関連して上述した物質と同一である。脂環式二無水物系モノマーは、表面配向反応物１０に含まれたポリマーが溶媒によく溶解されるようにし、配向膜の電気光学特性、例えば、電圧保持率（ＶＨＲ）を向上させ、残留ＤＣ（Residual Direct Current：ＲＤＣ）電圧を低くする。電圧保持率は、データ電圧が画素電極に印加されない間に液晶層が充電された電圧を保持する程度を意味し、電圧保持率が１００％に近いほど理想的である。電圧保持率が大きいほど液晶表示装置の画質の特性はよくなる。残留ＤＣ電圧は、イオン化された液晶層の不純物が配向膜に吸着されることにより、外部から印加された電圧がなくても液晶層にかかっている電圧を意味し、残留ＤＣ電圧が低いほど液晶表示装置の画質の特性は良くなる。
光反応性フッ素化ジアミン系モノマーは、紫外線により硬化されることにより光硬化層３５及び３６を形成する。フッ素原子（Ｆ）がベンゼンの特定の方向に結合されるため、光反応性フッ素化ジアミン系モノマーは、負電気特性を有する。本発明の実施形態に従って、光反応性フッ素化ジアミン系モノマーの化学構造は、下記の構造式ＸＶＩ−Ｆで表現されるモノマーであり得、より具体的には、構造式ＸＶＩＩ−Ｆで表現されるモノメタクリルフッ素化ベンゼンジアミンモノマーであり得る。
構造式ＸＶＩ−Ｆ
ここで、Ｐ２は、フッ素化アリールアクリレート系反応性メソゲン（fluorinated aryl acrylate-based reactive mesogen）であり、下記の構造式ＸＶＩ−Ｆ−Ｐ２−１１、ＸＶＩ−Ｆ−Ｐ２−２１、ＸＶＩ−Ｆ−Ｐ２−２２、ＸＶＩ−Ｆ−Ｐ２−２３、ＸＶＩ−Ｆ−Ｐ２−３１、ＸＶＩ−Ｆ−Ｐ２−３２、ＸＶＩ−Ｆ−Ｐ２−４１及びこれらの混合物から選択されたものであり得る。また、Ｗ３は、芳香族環であり、図６Ｂと関連して説明した構造式ＶＩＩ〜構造式ＩＸの中のいずれか１つであり得る。Ｒ’は、図６Ｂと関連して説明した。
構造式ＸＶＩ−Ｆ−Ｐ２−１１
構造式ＸＶＩ−Ｆ−Ｐ２−２１
構造式ＸＶＩ−Ｆ−Ｐ２−２２
構造式ＸＶＩ−Ｆ−Ｐ２−２３
構造式ＸＶＩ−Ｆ−Ｐ２−３１
構造式ＸＶＩ−Ｆ−Ｐ２−３２
構造式ＸＶＩ−Ｆ−Ｐ２−４１
ここで、フッ素（Ｆ）原子がベンゼンと結合することにより、Ｐ２は、負電気特性を帯びる。
モノメタクリルフッ素化ベンゼンジアミン（mono-methacrylic fluorinated benzene diamine）モノマーは、下記の構造式ＸＶＩＩ−Ｆで表現される。
構造式ＸＶＩＩ−Ｆ
ここで、ｎは、１〜６の中のいずれか１つの整数であり得る。
モノメタクリルフッ素化ベンゼンジアミンモノマーは、モノメタクリルヒドロキシフッ素化ビフェニル（mono-methacrylic hydroxy fluorinated biphenyl）中間体とブロモアルキルベンゼンジアミン誘導体（Bromoalkyl benzenediamine derivative）とを極性溶媒に混合する場合に、ビフェニル中間体のヒドロキシ基がジアミン誘導体のブロモ基を求核攻撃するようにし、これにより、ブロモ基が離脱することにより製造されることができる。モノメタクリルヒドロキシフッ素化ビフェニル中間体は、メタクリルクロライド（methacrylic chloride）とジヒドロキシフッ素化ビフェニル（Dihydroxy fluorinated biphenyl）分子とを極性溶媒に混合する場合に、エステル化（esterification）反応により合成されることができる。
アルキル化芳香族ジアミン系モノマーは、図６Ｂと関連して上述した物質と同様である。表面配向反応物１０に含まれたアルキル化芳香族ジアミン系モノマーは、垂直配向モノマーである。アルキル化芳香族ジアミン系モノマーは、無極性特性を有することができる。
芳香族ジアミン系モノマーは、図６Ｂと関連して上述した物質と同様である。芳香族ジアミン系モノマーは、表面配向反応物１０に含まれたポリマーが溶媒によく溶解されるようにする。
脂肪族環置換芳香族ジアミン系モノマーは、図６Ｂと関連して上述した物質と同様である。脂肪族環置換芳香族ジアミン系モノマーは、下部表示板又は上部表示板に対して液晶分子を垂直配向する垂直配向モノマーである。
芳香族エポキシド系モノマーは、図６Ｂと関連して上述した物質と同様である。芳香族エポキシド系モノマーは、架橋構造を形成するために、二無水物系モノマーとジアミン系モノマーとが結合されることができるようにするか、又はジアミン系モノマーが結合された二無水物系モノマーと二無水物系モノマーとが結合されることができるようにする。芳香族エポキシド系モノマーは、膜物性を向上させ、耐熱性及び耐化学性を向上させる。
負電気特性を有する表面配向反応物１０は、光開始剤を含み得る。光開始剤は、上述したものと同一であるか又はα−ヒドロキシケトン（α-hydroxyketone：Irgacure-127, Ciba, Switzerland）、ベンゾイルギ酸メチル（methyl benzoyl formate：Irgacure-754, Ciba, Switzerland）、アクリロホスフィンルオキシド（acrylophosphine oxide：Irgacure-819, Ciba, Switzerland）、チタノセン（Titanocene：Irgacure-784, Ciba, Switzerland）、α−アミノアセトフェノン（α-aminoacetophenone：Irgacure-369, Ciba, Switzerland）、α−アミノケトン（α-aminoketone：Irgacure-379, Ciba, Switzerland）、α−ヒドロキシケトン（α-hydroxyketone：Irgacure-2959, Ciba, Switzerland）、オキシムエステル（Oxime ester：Irgacure-OXE01, Ciba, Switzerland）、オキシムエステル（Oxime ester：Irgacure-OXE02, Ciba, Switzerland）、又はアクリロホスフィンオキシド（Acrylo phosphine oxide：Irgacure-TPO, Ciba, Switzerland）であり得る。
本発明の一実施形態による負電気特性を有する表面配向反応物１０は、塩素原子（chlorine atoms：ｃｌ）又は塩素分子（chlorine molecules：ｃｌ２）が結合された負電気特性を有する反応性メソゲンを含み得る。
本発明の一実施形態による負電気特性を有する表面配向反応物１０は、二無水物系モノマーとジアミン系モノマーとが化学的に結合された化合物で構成され得る。
本発明の一実施形態による架橋剤及び負電気特性を有する表面配向反応物１０の混合により表面配向反応物１０が構成され得る。
本発明の一実施形態による表面配向反応物１０は、負電気特性を有する反応性メソゲン及び主配向膜を形成する物質との混合物であり得る。
本発明の一実施形態による表面配向反応物１０は、一部の領域で、スペーサ、カラーフィルター又は絶縁膜と直接接触するように塗布され得る。
塗布された負電気特性を有する表面配向反応物１０は、上述した１次加熱工程により加熱される。１次加熱の間に表面配向反応物１０を構成する反応性メソゲン成分及び主配向膜を形成する垂直配向成分のモノマーは、下部膜に対して垂直方向に整列される。また、表面配向反応物１０を構成する物質の側鎖にリンクされた反応性メソゲン分子が表面配向反応物１０の表面で発現され得る。１次加熱の間に負電気特性を有する表面配向反応物１０は、図８Ｃと関連して上述したような相分離の現象を有しないことがある。
１次加熱の後に、負電気特性を有する表面配向反応物１０は、上述した２次加熱工程により加熱される。２次加熱の間に、表面配向反応物１０の溶媒が蒸発し、架橋剤は、架橋構造を形成することにより主配向膜が形成される。
２次加熱の後に、負電気特性を有する表面配向反応物１０は、純水（ＤＩＷ）により洗浄され、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）により追加で洗浄されることができる。洗浄の後に、表面配向反応物１０は乾燥される。
乾燥の後に、シール剤は、下部表示板１００上に形成される。シール剤は、上述した方法と同様に、下部表示板１００の外郭領域に形成されるか、または表面配向反応物１０と部分的に重なるように下部表示板１００又は上部表示板２００の外郭領域に形成され得る。シール剤は、上述した材料であり得、約３００ｎｍ〜約４００ｎｍの波長を有する紫外線又は後述する約４００ｎｍ以上の波長を有する可視光線により硬化され得る。
乾燥の後に、上板共通電圧印加点（図示せず）及び液晶層は、上述した方法で上部表示板２００上に形成される。
シール剤及び液晶層が形成された後に、下部表示板１００及び上部表示板２００は、真空チャンバーでシール剤により組み立てられる。
この組み立てられた後に、シール剤は、約３００ｎｍ〜約４００ｎｍの波長を有する紫外線又は約４００ｎｍ以上の波長を有する可視光線に照射されることにより約８０％が硬化される。
この後に、シール剤は、約１００°Ｃで約７０分の間熱硬化される。
この組み立てられた後に、液晶分子のファジー性（fuzziness）及び均一性（uniformity）を向上させるために下部及び上部表示板は、約１００℃〜約１２０℃のチャンバー内で約６０分〜約８０分の間アニーリングが行われる。
アニーリングの後に、図７Ａ及び図７Ｂと関連して、電圧が上述したＤＣ電圧又はマルチステップ電圧の供給方法により表示板１００及び２００の画素電極及び共通電極に供給される。電場が液晶層で形成される工程も図７Ａ及び図７Ｂと関連して上述したものと同様である。負電気特性を有しない反応性メソゲンは、液晶分子との相互作用を通じて電場で傾斜するよう配向される。しかしながら、本発明による反応性メソゲン分子が負電気特性を有するために、液晶分子とともに電場で傾斜するように配向される。したがって、負電気特性を有する反応性メソゲンは、より容易にかつ均一に傾斜するように配向されることができるという長所を有する。
液晶分子３１及び反応性メソゲンポリマーが一定の傾斜角で配向されている間に、光は、液晶表示板アセンブリに照射される電界露光工程が行われる。電界露光工程及び光硬化層３５、３６が液晶分子３１のプレチルト角を形成する方法は、上述したステップＳ２５４と実質的に同様であるので簡略に説明する。
反応性メソゲンポリマーと液晶分子とが傾斜するように配向されている間に紫外線が入射する場合に、反応性メソゲンは、入射した紫外線により周辺液晶分子３１と実質的に同一の方向に硬化される。反応性メソゲンのアクリレート反応基が紫外線により架橋するか又は硬化することにより光硬化層３５及び３６を形成するものは、上述したようである。このように配向された状態で硬化された反応性メソゲンは、主配向膜上に光硬化層３５及び３６を形成し、光硬化層３５及び３６に隣接した液晶分子は、硬化された反応性メソゲンによりプレチルト角を有する。２次加熱工程で形成された主配向膜及び光硬化により形成された光硬化層３５及び３６は、配向膜を構成する（図２１Ａ及び図２１Ｂ参照）。
本発明の一実施形態に従って上述した蛍光露光工程が行われることができる。
このように製造された液晶表示板アセンブリ３００は、図６Ｂと関連して上述したＳＣ−ＶＡモードの特性を有し、より均一のプレチルト角を有する光硬化層３５及び３６を有する。すなわち、従来技術の非極性光硬化層に比べて、本発明の光硬化層３５及び３６は、液晶分子のプレチルト角を均一に形成する長所を有する。また、液晶表示装置が駆動される時に液晶層に形成された電場により負電気特性を有する光硬化層が制御され、この制御された光硬化層が液晶分子を制御するために、液晶分子の応答速度は速くなる。その結果、本発明の液晶表示装置は、テクスチャーの発生を減少させ、高速駆動による動映像特性を向上させることができる。また、反応性メソゲンが負電気特性を有するために、光硬化層３５及び３６は、低い露光電圧により形成されることができる。
本発明の一実施形態に従って、主配向膜を形成する垂直配向成分のポリマー、例えば、ジアミン系モノマーを構成するアルキル化芳香族ジアミン系モノマーは、負電気特性を有することができる。負電気特性を有する垂直配向ポリマーは、電場により制御される液晶分子の高速の移動を容易にする。その結果、垂直配向ポリマーを有する液晶表示装置は、速い応答速度の特性を有することができる。
本発明の一実施形態に従って、光硬化層を形成するモノマー又は主配向膜を形成する垂直配向成分のモノマーは、正電気特性を有することができる。正電気特性を有する配向膜は、上述した負電気特性を有する配向膜と同一の効果を有する。
本発明の一実施形態に従って、光硬化層を形成するモノマー又は主配向膜を形成する垂直配向成分のモノマーは、負又は正の誘電率異方性の特性を有することができる。負又は正の誘電率異方性の特性は、液晶層に形成された電場により分極される物質を含むために発生し得る。負又は正の誘電率異方性の特性を有する配向膜は、上述した負電気特性を有する配向膜と同一の効果を有する。
以下、上述した方法により製造された負電気特性を有する配向膜を有する液晶表示装置の特性について説明する。負電気特性を有する配向膜は、フッ素原子（Ｆ）が結合された反応性メソゲンを有する表面配向反応物１０により形成される。
液晶表示装置を製造するために、負電気特性を有する表面配向反応物１０は、脂環式二無水物系モノマーとしての約４９モル％のトリシクロヘキシル二無水物（tricyclohexyl dianhydride）と、光反応性フッ素化ジアミン（photo-reactive fluorinated diamine）系モノマーとしての約１モル％のモノメタクリルフッ素化ベンゼンジアミン（mono-methacrylic fluorinated benzenediamine）と、アルキル化芳香族ジアミン（alkylated aromatic diamine）系モノマーとしての約１５モル％のモノアルキル化フェニルシクロヘキシベンゼンジアミン（mono-alkylated phenylcyclohexy benzenediamine）と、芳香族ジアミン系モノマーとしての約３０モル％のテルフェニルジアミンと、脂肪族環置換芳香族ジアミン系モノマーとしての約４モル％のコレステリルベンゼンジアミンと、芳香族エポキシド系モノマーとしての約１モル％のヘキサエポキシベンゼン誘導体とで構成される。各成分のモル％は、表面配向反応物１０に対するモル％であり、溶媒は、表面配向反応物１０の成分比に含まれない。
液晶表示装置の画素ＰＸの構造は、図３の構造と実質的に同様である。画素電極１９１の微細ブランチ１９７の幅は、約３μｍであり、液晶層３のセル間隔は、約３．６μｍである。露光電圧は、約２０Ｖであり、電界露光工程での紫外線の強度は、約６．５５Ｊ／ｃｍ２である。蛍光露光工程に適用された紫外線の照度は、約０．１５ｍＷ／ｃｍ２であり、照射時間は、約４０分である。液晶表示装置は、図１１を参照して上述した電荷共有に基づく１ゲート線１データ線（１Ｇ１Ｄ）駆動により動作する。
本発明の実施形態による負電気特性を有する配向膜を有する液晶表示装置は、許容可能なレベルのテクスチャーを有し、２４０ｈｚの高速駆動にもテクスチャーの発生なしに優秀な品質を示す。
実施形態３
本発明の一実施形態による液晶表示装置の配向膜は、リジッド（rigid）垂直配向側鎖を有する。リジッド垂直配向側鎖は、配向膜２９１及び２９２を構成する主配向膜３３及び３４に含まれる。リジッド垂直配向側鎖を有する主配向膜は、配向膜の近傍で液晶分子が過度にプレチルトすることを防止する。配向膜の近傍で液晶分子が過度にプレチルト角を有する場合に、液晶表示装置は、ブラック映像で光漏れ不良を有し、液晶表示装置のコントラスト比又は画質鮮明度を減少させる。本発明の実施形態に従って製造されたリジッド垂直配向側鎖を有する配向膜は、液晶表示装置の光漏れ不良を減少させ、液晶表示装置の画質を向上させる。
本発明の一実施形態による液晶表示装置の配向膜は、リジッド（rigid）垂直配向側鎖を有する。リジッド垂直配向側鎖は、配向膜２９１及び２９２を構成する主配向膜３３及び３４に含まれる。リジッド垂直配向側鎖を有する主配向膜は、配向膜の近傍で液晶分子が過度にプレチルトすることを防止する。配向膜の近傍で液晶分子が過度にプレチルト角を有する場合に、液晶表示装置は、ブラック映像で光漏れ不良を有し、液晶表示装置のコントラスト比又は画質鮮明度を減少させる。本発明の実施形態に従って製造されたリジッド垂直配向側鎖を有する配向膜は、液晶表示装置の光漏れ不良を減少させ、液晶表示装置の画質を向上させる。
本実施形態が上述した負電気特性を有する配向膜の製造方法と実質的に異なる点は、表面配向反応物１０を構成する材料及び側鎖にリンクされたリジッド垂直配向成分の構造である。また、液晶表示板アセンブリに照射される紫外線強度は、図６Ｂと関連して上述したＳＣ−ＶＡモードの方法でさらに大きくなり得る。本実施形態の特徴外の詳細は、上述した負電気特性を有する配向膜の製造方法と実質的に同様であるために、説明の便宜上、重複説明を簡略に説明するか又は省略する。しかしながら、表面配向反応物１０を構成する材料、垂直配向成分の構造、及び液晶表示板アセンブリに照射される紫外線の強度のような本実施形態の特徴的な詳細については、詳細に説明する。
以下、リジッド垂直配向成分を有する配向膜の形成過程について詳細に説明する。上述した説明のように、リジッド垂直配向成分を有する表面配向反応物１０は、画素電極１９１及び共通電極２７０上に塗布される。
リジッド垂直配向成分を有する表面配向反応物１０は、光反応性モノマーを有する光硬化剤及びリジッド垂直配向成分を有し、主配向膜を形成する物質は、化学的に結合される化合物である。光硬化剤は、上述した光反応性ポリマー、反応性メソゲン、光重合物質、光異性化物質、及びこれらの化合物又は混合物から選択された少なくとも１つの物質であり、硬化されることにより光硬化層３５、３６を形成する。また、光硬化剤は、主配向膜を形成する物質の側鎖に結合されることができる。主配向膜を形成する物質は、上述したように、液晶分子３１を基板１１０及び２１０又は画素電極１９１の平面に対して垂直方向に配向する垂直配向物質である。本発明に従って、主配向膜を形成する物質は、後述する脂環式二無水物系モノマーとアルキル化芳香族ジアミン系モノマーとの化合物であり得る。アルキル化芳香族ジアミン系モノマーは、垂直配向を堅固（リジッド）にし、ベンゼンに結合された板状のサイクリック環を有することができる。主配向膜を形成する物質は、芳香族ジアミン系モノマー又は架橋剤を含んでもよく、上述した表面主配向物質３２ａであってもよい。
以下、リジッド垂直配向成分の側鎖を有する表面配向反応物１０について詳細に説明する。リジッド垂直配向側鎖の配向膜を形成する表面配向反応物１０は、脂環式二無水物系モノマーのような二無水物系モノマーと、光反応性ジアミン系モノマー、アルキル化芳香族ジアミン系モノマー、及び芳香族ジアミン系モノマーのようなジアミン系モノマーと、芳香族エポキシド系モノマーのような架橋剤とを含むポリマーであり得る。
本発明の一実施形態によるリジッド垂直配向成分の側鎖を有する表面配向反応物１０は、ポリイミド（ＰＩ）系化合物と架橋剤とが混合される混合物である。ポリイミド系化合物は、二無水物系モノマー及びジアミン系モノマーが化学的に結合された化合物である。ポリイミド系化合物は、上述したように、二無水物系モノマー及びジアミン系モノマーに含まれたモノマーのイミド化反応により製造されることができる。ジアミン系モノマーを構成するモノマー、すなわち、光反応性ジアミン系モノマー、アルキル化芳香族ジアミン系モノマー、及び芳香族ジアミン系モノマーは、イミド化反応の前に混合される。
リジッド垂直配向側鎖の配向膜を形成する表面配向反応物１０は、約３８モル％〜約４８モル％であり得、より望ましくは、約４３モル％の脂環式二無水物系モノマーと、約５モル％〜約１１．５モル％であり得、より望ましくは、約８．５モル％の光反応性ジアミン系モノマーと、約３．５モル％〜約９．５モル％であり得、より望ましくは、約６．５モル％のアルキル化芳香族ジアミン系モノマーと、約２３モル％〜約３３モル％であり得、より望ましくは、約２８モル％の芳香族ジアミン系モノマーと、約１１モル％〜約１７モル％であり得、より望ましくは、約１４モル％の芳香族エポキシド系モノマーとを含む。表面配向反応物１０のモル％の組成比は、溶媒を除くモル％である。
脂環式二無水物系モノマーは、表面配向反応物１０に含まれたポリマーが溶媒によく溶解されるようにし、配向膜の電気光学特性、例えば、電圧保持率（ＶＨＲ）を増加させ、残留ＤＣ（ＲＤＣ）の電圧を減少させる。脂環式二無水物系モノマーの化学構造は、下記の構造式ＸＶＩ−ＲＣＡで表現されるシクロブチル二無水物（cyclobutyl dianhydride）モノマーであり得る。
構造式ＸＶＩ−ＲＣＡ
光反応性ジアミン系モノマーは、反応性メソゲンを含み、紫外線により硬化されることにより光硬化層３５及び３６を構成する。また、光反応性フッ素化ジアミン（photo-reactive fluorinated diamine）系モノマーは、光硬化層３５及び３６のプレチルト角と光硬化層３５及び３６に近接する液晶分子のプレチルト角とを決定する機能をする。化学構造の観点で、光反応性ジアミン系モノマーは、下記の構造式ＸＶＩ−ＲＣ又はＸＶＩ−ＲＡで表現されるモノマーであり得、より具体的には、構造式ＸＶＩ−ＲＣ１、ＸＶＩ−ＲＣ２、ＸＶＩ−ＲＣ３、ＸＶＩ−ＲＣ４、ＸＶＩ−ＲＡ１、ＸＶＩ−ＲＡ２、ＸＶＩ−ＲＡ３、ＸＶＩ−ＲＡ４、ＸＶＩ−ＲＡ５、又はＸＶＩ−ＲＡ６で表現されるモノマーであり得る。
構造式ＸＶＩ−ＲＣ
この構造式において、ＸＲＣは、アルキル（alkyl）、エーテル（ether）、エステル（ester）、フェニル（phenyl）、シクロヘキシル（Cyclohexyl）、及びフェニルエステル（phenyl ester）の中のいずれか１つであり得、ＹＲＣは、アルキル、フェニル、ビフェニル（biphenyl）、シクロヘキシル、ビシクロヘキシル（bicyclohexyl）、及びフェニルシクロヘキシル（phenylcyclohexyl）の中のいずれか１つであり得る。
構造式ＸＶＩ−ＲＡ
この構造式において、ＺＲＡは、アルキル（alkyl）、アルキルエーテル（alkyl ether）（ｎ−Ｏ）、アルキルエステル（alkyl ester）、アルキルフェニルエステル（alkyl phenyl ester）、アルキルフェニルエーテル（alkyl phenyl ether）、アルキルビフェニルエステル（alkyl biphenyl ester）、アルキルビフェニルエーテル（alkyl biphenyl ether）、フェニルエーテル（phenyl ether）、フェニルエーテルアルキル（phenyl ether alkyl）、ビフェニルエーテル（biphenyl ether）、ビフェニルエーテルアルキル（biphenyl ether alkyl）、シクロヘキシルアルキル（cyclohexyl alkyl）、及びビシクロヘキシルアルキル（ bicyclohexyl alkyl）、シクロヘキシルアルキルエステル（cyclohexyl alkyl ester）の中のいずれか１つであり得る。
構造式ＸＶＩ−ＲＣ１
構造式ＸＶＩ−ＲＣ２
構造式ＸＶＩ−ＲＣ３
構造式ＸＶＩ−ＲＣ４
構造式ＸＶＩ−ＲＡ１
構造式ＸＶＩ−ＲＡ２
構造式ＸＶＩ−ＲＡ３
構造式ＸＶＩ−ＲＡ４
構造式ＸＶＩ−ＲＡ５
構造式ＸＶＩ−ＲＡ６
光反応性ジアミン系モノマーは、デシルシンナモイルベンゼンジアミンモノマー又はモノメタクリルベンゼンジアミンモノマーであり得る。デシルシンナモイルベンゼンジアミンモノマーは、デシルシンナモイルフェノール（Decyl cinnamoyl phenol）中間体及びジアミノベンゾイルクロライド誘導体（Diamino benzoyl chloride derivative）を極性溶媒に混合し、この混合物のエステル化（esterification）反応により製造されることができる。デシルシンナモイルフェノール中間体は、ヒドロキシベンゼンシンナモイルクロライド（Hydroxy benzene cinnamoyl chloride）及びデシルアルコール（Decyl alcohol）を極性溶媒に混合し、この混合物のエステル化反応により製造されることができる。モノメタクリルベンゼンジアミン（mono-methacrylic benzenediamine）モノマーは、ヒドロキシアルキルベンゼンジアミン誘導体（Hydroxy alkyl benzenediamine derivative）及びメタクリルクロライド（methacrylic chloride）を極性溶媒に混合した後に、この混合物のエステル化反応により製造されることができる。
他の実施形態に従って、光反応性ジアミン系モノマーは、構造式ＸＶＩ−ＲＤで表現されるアクリルシンナモイルハイブリッドベンゼンジアミン（acryl-cinnamoyl hybird benzenediamine）であり得る。アクリルシンナモイルハイブリッドベンゼンジアミンモノマーは、アクリレート反応基（acrylate reactive group）及びシンナメート反応基（cinnamate reactive group）を有する。アクリレート反応基は、側鎖に架橋結合を形成し、シンナメート反応基は、相互にリンクされることによりプレチルト角を大きくする。
構造式ＸＶＩ−ＲＤ
Ｘは、１〜１０個の炭素（Ｃ）原子を有するアルキル基、エーテル、及びエステルの中のいずれか１つであり得、Ｙは、アルキル、フェニル、ビフェニル、シクロへキシル、ビシクロへキシル、及びフェニルシクロヘキシルの中のいずれか１つであり得る。
アルキル化芳香族ジアミン系モノマーは、垂直配向成分のモノマーである。ベンゼンに結合されたサイクリック環（cyclic ring）は、垂直配向を堅固（リジッド）にする。アルキル化芳香族ジアミン系分子と隣接した液晶分子は、垂直方向に配向される。サイクリック環は、板状分子であり得る。アルキル化芳香族ジアミン系モノマーの化学構造は、構造式ＸＶＩＩＩ−ＲＣＡ１で表現されるオクタデシルシクロヘキシルベンゼンジアミン（octadecyl cyclohexyl benzenediamine）又は構造式ＸＶＩＩＩ−ＲＣＡ２で表現されるアルキル化脂肪族芳香族置換ベンゼンジアミン（alkyl substituted aliphatic aromatic benzenediamine）であり得る。
構造式ＸＶＩＩＩ−ＲＣＡ１
構造式ＸＶＩＩＩ−ＲＣＡ２
この化学式において、ＸＲ２は、エーテル又はエステルであり得る。ＹＲ２は、エーテルであり得る。ｎ２は、１０〜２０であり得る。ａ２及びｂ２は、０〜３であり得、すべて０とならない。
オクタデシルシクロヘキシルベンゼンジアミンモノマーは、オクタデシルシクロヘキサノール（octadecyl cyclohexanol）中間体及びジアミノベンゾルクロライド誘導体（diamino benzoyl chloride derivative）を極性溶媒に混合し、この混合物のエステル化反応により製造されることができる。オクタデシルシクロヘキサノール中間体は、ブロモオクタデカン（bromo octadecane）及びシクロヘキサンジオール（cyclohexanediol）を極性溶媒に混合し、この混合物でシクロヘキサンジオールのヒドロキシル基がブロモオクタデカンのブロモ基を求核攻撃することによりブロモ基が離脱しつつ製造されることができる。
芳香族ジアミン系モノマーは、表面配向反応物１０に含まれたポリマーが溶媒によく溶解されるようにする。芳香族ジアミン系モノマーの化学構造は、構造式ＶＩ−ＲＣＡで表現されるジフェニルジアミン（diphenyl diamine）であり得る。
構造式ＶＩ−ＲＣＡ
ここで、Ｘは、脂肪族化合物（aliphatic compound）であり得る。
芳香族エポキシド系モノマー（aromatic epoxide-based monomer）は、架橋構造を形成することにより熱安全性及び耐化学性を向上させる。化学構造において、芳香族エポキシド系モノマーは、化学式ＸＩＩＩ−ＲＣＡで表現されるエポキシベンゼン誘導剤（epoxy benzene derivative）であり得る。
化学式ＸＩＩＩ−ＲＣＡ
上述した光開始剤は、表面配向反応物１０に添加されることができる。リジッド垂直配向成分を有する表面配向反応物１０は、負電気特性を有する表面配向反応物１０とは異なり、負電気特性を有するポリマーを有しないことがある。
リジッド垂直配向成分を有する塗布された表面配向反応物１０は、上述した方法により１次加熱が施される。１次加熱が施される間に、表面配向反応物１０を構成し、光反応ジアミン系モノマーを構成する反応性メソゲン成分と主配向膜を形成する垂直配向成分とで構成されるアルキル化芳香族ジアミン系モノマーは、下部膜に対して垂直に配向される。１次加熱が施される間に、表面配向反応物１０は、図８Ｃと関連して上述したような相分離現象を有しないこともある。
１次加熱が施された表面配向反応物１０は、上述した方法により２次加熱が施される。２次加熱が施されつつ表面配向反応物１０の溶媒が蒸発する。２次加熱で反応性メソゲン（ＲＭ）の側鎖が表面配向反応物１０の表面で形成されることができる。２次加熱の後に、表面配向反応物１０は、上述した方法により洗浄され、乾燥される。
乾燥の後に、シール剤は、上述した方法により乾燥の後に形成され、上述したように、約３００ｎｍ〜約４００ｎｍの波長を有する紫外線で硬化されるか又は約４００ｎｍ以上の波長で硬化されることができる。この後に、上述した方法により、上板共通電圧印加点（図示せず）及び液晶層が形成され、下部表示板１００及び上部表示板２００が組み立てられる。シール剤は、上述したように光又は熱により硬化される。
この組み立てられた表示板は、上述した方法によりアニーリングが行われ、ＤＣ電圧又はマルチステップ電圧の供給方法により電圧の供給を受ける。
液晶分子及び反応性メソゲンが供給された電圧により特定の傾斜角で配向されている間に、電界露光工程は、上述した方法によりこの組み立てられた液晶表示板アセンブリに行われる。負電気特性を有する配向膜を形成する方法とは異なり、反応性メソゲンは、液晶分子との相互作用を介して特定の傾斜角で配向されることができる。本発明の実施形態によるリジッド垂直配向成分を有する液晶表示板アセンブリには、上述したＵＶの強度より大きい強度を有する紫外線が照射されることができる。本発明の一実施形態に従って電界が液晶層に形成されている間に液晶表示板アセンブリに照射される紫外線の強度は、約６Ｊ／ｃｍ２〜１７．５Ｊ／ｃｍ２であり得、より望ましくは、約１２Ｊ／ｃｍ２であり得る。反応性メソゲンが光により硬化されることにより、光硬化層３５及び３６を主配向膜上に形成し、上述したように、光硬化層３５及び３６は、プレチルト角を有する。しかしながら、本発明による主配向膜がリジッド垂直配向成分を有するために、光硬化層３５及び３６のプレチルト角は小さいことがある。光硬化層３５及び３６のプレチルト角が小さい場合に、ブラック映像で光漏れを減少させることにより液晶表示装置の画面の品質及びコントラスト比を向上させることができる。
この後に、上述した蛍光露光工程が行われることができる。
この工程を介して、リジッド垂直配向成分を有する表面配向反応物１０は、配向膜を形成することにより液晶表示板アセンブリ３００を製造する。本発明に従って製造されたリジッド垂直配向側鎖を有する配向膜は、液晶表示装置のブラック光漏れ（black light leakage）不良を減少させることができる。
本発明の実施形態によるリジッド垂直配向側鎖を有する主配向膜３３及び３４を含む配向膜２９１及び２９２を有する液晶表示装置が製造される。リジッド垂直配向側鎖を有する表面配向反応物１０は、脂環式二無水物系モノマーとしての約４３モル％のシクロブチル二無水物と、光反応性ジアミン系モノマーとしての約８．５モル％のモノメタクリルベンゼンジアミンと、アルキル化芳香族ジアミン系モノマーとしての約６．５モル％のオクタデジルシクロヘキシルベンゼンジアミン（octadecyl cyclohexyl benzenediamine）と、芳香族ジアミン（aromatic diamine）系モノマーとしての約２８モル％のジフェニルジアミン（diphenyl diamine）と、芳香族エポキシド系モノマーとしての約１４モル％のエポキシベンゼン誘導体（epoxy benzene derivative）とから構成される。各成分のモル％は、表面配向反応物１０に対するモル％であり、溶媒は、表面配向反応物１０の成分比に含まれない。
液晶表示板アセンブリは、上述した方法に従って製造される。液晶表示装置の画素ＰＸの構造は、図３の構造と実質的に同様である。液晶層３内のセル間隔は、約３．６μｍであり、画素電極１９１の微細ブランチ１９７の幅は、約３μｍであり、露光電圧は、ＤＣ電圧供給により約７．５Ｖ、１０Ｖ、２０Ｖ、３０Ｖ、及び４０Ｖであり、電界露光工程の紫外線強度は、約７Ｊ／ｃｍ２、９Ｊ／ｃｍ２、１１Ｊ／ｃｍ２、１２Ｊ／ｃｍ２、及び１５Ｊ／ｃｍ２である。このように製造された液晶表示装置は、図１１と関連して上述した電荷共有方式の１Ｇ１Ｄ駆動によって動作する。
このように製造された液晶表示装置の応答速度は、約０．０１秒〜約０．０１４秒であり、ブラック残像は、約２のレベルに良好である。
実施形態４
本発明の一実施形態に従って配向膜を形成する表面配向反応物１０は、光硬化剤と架橋剤とが結合された化合物を有する。光硬化剤が架橋剤と結合された状態で表面配向反応物１０が構成されるために、液晶表示板アセンブリを製造する過程で発生する未硬化の光硬化剤が減少する。未硬化の光硬化剤は、液晶表示装置で残留ＤＣを増加させ、残像の不良を発生させる。本発明の実施形態に従って光硬化剤と架橋剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０により製造された配向膜は、液晶表示装置の残像を減少させる。
本発明の一実施形態に従って配向膜を形成する表面配向反応物１０は、光硬化剤と架橋剤とが結合された化合物を有する。光硬化剤が架橋剤と結合された状態で表面配向反応物１０が構成されるために、液晶表示板アセンブリを製造する過程で発生する未硬化の光硬化剤が減少する。未硬化の光硬化剤は、液晶表示装置で残留ＤＣを増加させ、残像の不良を発生させる。本発明の実施形態に従って光硬化剤と架橋剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０により製造された配向膜は、液晶表示装置の残像を減少させる。
本発明の実施形態は、表面配向反応物１０を構成する材料と、光硬化剤と結合された架橋剤が主配向膜の側鎖と結合するものを除き、上述した負電気特性を有する配向膜２９１及び２９２を有する液晶表示板アセンブリを製造する方法と実質的に同様である。説明の便宜上、重複説明を簡略に説明するか又は省略する。
以下、光硬化剤と架橋剤とが結合された化合物で配向膜を形成する工程について詳細に説明する。上述した方法により、光硬化剤と架橋剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０は、画素電極１９１を有する下部表示板１００及び共通電極２７０を有する上部表示板２００に塗布される。
光硬化剤と架橋剤とが結合された化合物は、主配向膜を形成する物質と混合されることにより表面配向反応物１０を構成する。光硬化剤は、架橋剤と化学的に結合されるためにイオン性不純物の発生を減少させる。光硬化剤は、上述した光反応性ポリマー、反応性メソゲン、光硬化剤、光重合物質、又は光異性化物質であり得、光硬化層を形成する。主配向膜を形成する物質は、上述した物質であり得、液晶分子３１が基板１１０及び２１０又は画素電極１９１の平面に対して垂直方向に配向されるようにする。
以下、光硬化剤と架橋剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０の材料について詳細に説明する。本発明の一実施形態に従って光硬化剤と架橋剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０は、ポリイミド（ＰＩ）系化合物と架橋剤とが混合される混合物である。ポリイミド系化合物は、二無水物系モノマーとジアミン系モノマーとが化学的に結合された化合物である。上述したように、ポリイミド系化合物は、二無水物系モノマー及びジアミン系モノマーに含まれたモノマーのイミド化反応により製造されることができる。ジアミン系モノマーを構成するモノマー、すなわち、アルキル化芳香族ジアミン系モノマー及び芳香族ジアミン系モノマーは、イミド化の反応の前に混合される。
本発明の一実施形態による光硬化剤は、反応性メソゲンである。したがって、反応性メソゲンと架橋剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０は、脂環式二無水物系モノマーのような二無水物系モノマーと、アルキル化芳香族ジアミン系モノマー及び芳香族ジアミン系モノマーのようなジアミン系モノマーと、芳香族アクリルエポキシド系モノマーのような架橋剤とを含むポリマーであり得る。本発明の実施形態による芳香族アクリルエポキシド系モノマーは、反応性メソゲンと架橋剤とが結合された化合物である。
反応性メソゲンと架橋剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０は、約３１モル％〜約４１モル％であり得、より望ましくは、約３６モル％の脂環式二無水物系モノマーと、約３モル％〜約９モル％であり得、より望ましくは、約６モル％のアルキル化芳香族ジアミン系モノマーと、約２５モル％〜約３５モル％であり得、より望ましくは、約３０モル％の芳香族ジアミン系モノマーと、約２３モル％〜約３３モル％であり得、より望ましくは、約２８モル％の芳香族アクリルエポキシド系モノマーとから構成される。表面配向反応物１０のモル％組成比は、溶媒を除いたモル％である。
脂環式二無水物系モノマーは、表面配向反応物１０に含まれたポリマーが溶媒によく溶解されるようにし、配向膜の電気光学特性、例えば、電圧保持率（ＶＨＲ）を増加させ、ＲＤＣの電圧を減少させる。脂環式二無水物系モノマーの化学構造は、上述した構造式ＸＶＩ−ＲＣＡで表現されるシクロブチル二無水物（cyclobutyl dianhydride）モノマーであり得る。
アルキル化芳香族ジアミン系モノマーは、垂直配向成分のモノマーである。ベンゼンに結合されたサイクリック環は、垂直配向を堅固（リジッド）にする。サイクリック環は、板状分子であり得る。アルキル化芳香族ジアミン系モノマーの化学構造は、上述した構造式ＸＶＩＩＩ−ＲＣＡ１又はＸＶＩＩＩ−ＲＣＡ２で表現されるオクタデシルシクロヘキシルベンゼンジアミン（octadecyl cyclohexyl benzenediamine）又はアルキル化脂肪族芳香族置換ベンゼンジアミン（alkyl substituted aliphatic aromatic benzenediamine）であり得る。
芳香族ジアミン系モノマーは、表面配向反応物１０に含まれたポリマーが溶媒によく溶解されるようにする。芳香族ジアミン系モノマーの化学構造は、上述した構造式ＶＩ−ＲＣＡで表現されるジフェニルジアミンであり得る。
芳香族アクリルエポキシド系モノマーは、架橋構造を形成することにより熱安全性及び耐化学性を向上させ、紫外線により硬化されることによりプレチルト角を有する光硬化層を形成する。芳香族アクリルエポキシド系モノマーは、架橋剤であるエポキシ分子と光硬化剤であるアクリレート分子とが化学的に結合された化合物である。光硬化剤が架橋剤と結合されるために、イオン性不純物の発生が減少することができる。芳香族アクリルエポキシド系モノマーの化学構造は、構造式ＸＩＩＩ−Ｃで表現されるアクリルエポキシハイブリッドベンゼン誘導体（acryl-epoxy hybrid benzene derivative）であり得る。
構造式ＸＩＩＩ−Ｃ
ここで、ＹＣは、フェニル誘導体（Phenyl derivative）であり得る。
アクリルエポキシハイブリッドベンゼン誘導体は、エポキシ置換フェノール誘導体とメタクリルクロライドとを極性溶媒に混合し、この混合物のエステル化反応により製造されることができる。
上述した光開始剤は、表面配向反応物１０に添加されることができる。負電気特性を有する表面配向反応物１０とは異なり、光硬化剤と架橋剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０は、負電気特性のポリマーを有しないことがある。
塗布の後に、反応性メソゲンと架橋剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０は、上述した方法により１次加熱が施される。１次加熱が施される間に、反応性メソゲン成分及び主配向膜を形成する垂直配向成分を有するモノマーは、下部層に垂直して配向される。１次加熱の間に、反応性メソゲンと架橋剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０は、図８Ｃと関連して上述した相分離現象を有しないことがある。
１次加熱が施された後に、表面配向反応物１０は、上述した方法により２次加熱が施される。２次加熱により表面配向反応物１０の溶媒は、蒸発する。また、反応性メソゲンと結合された架橋剤は、主配向膜を形成するポリマーの側鎖に結合される。したがって、反応性メソゲンの側鎖は、表面配向反応物１０の表面に形成される。
２次加熱が施された後に、表面配向反応物１０は、上述した方法により洗浄の後に乾燥される。乾燥の後に、シール剤は、上述した方法により形成される。シール剤は、上述したように、約３００ｎｍ〜約４００ｎｍの波長を有する紫外線で硬化されるか又は約４００ｎｍ以上の波長で硬化されることができる。この後、上述した方法により上板共通電圧印加点（図示せず）及び液晶層が形成され、下部表示板１００と上部表示板２００とが組み立てられる。シール剤は、上述したように光又は熱により硬化される。
組み立てられた表示板は、上述した方法によりアニーリングが行われ、ＤＣ電圧又はマルチステップ電圧の供給方法により電圧の供給を受ける。電場が液晶層に形成される工程は、上述したものと実質的に同様である。垂直配向された反応性メソゲンは、負電気特性を有する配向膜を形成する方法とは異なり、液晶分子との相互作用を通して電場で傾斜するように配向される。供給された電圧により液晶分子と反応性メソゲン（ＲＭ）とが一定の傾斜角で配向される間に、上述した方法により、電界露光工程は、組み立てられた液晶表示板アセンブリに行われる。光により反応性メソゲン（ＲＭ）のアクリレート反応基が硬化されることにより反応性メソゲン（ＲＭ）モノマー間でネットワークが形成される。ネックワークとして形成された反応性メソゲン（ＲＭ）は、プレチルト角を有する光硬化層３５及び３６を主配向膜上に形成されるようにする。本発明の実施形態による光硬化剤、すなわち、反応性メソゲン（ＲＭ）は、架橋剤と結合されているために未硬化の反応性メソゲン（ＲＭ）及びイオン性不純物の発生を格段に減少させる。また、反応性メソゲンと架橋剤との結合は、イオン性不純物及び残留ＤＣを減少させ、これにより、液晶表示装置の残像を改善させることができる。
この後に、上述したような蛍光露光工程が行われることができる。
このようにして、反応性メソゲン（ＲＭ）と架橋剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０は、配向膜を形成することにより液晶表示板アセンブリ３００を製造する。本発明の実施形態に従って架橋剤と結合された化合物により製造された配向膜は、液晶表示装置の残像の不良を減少させることができる。
本発明の実施形態に従って反応性メソゲンと架橋剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０により形成された配向膜２９１及び２９２が製造され、これを有する液晶表示装置が製造された。本発明の実施形態に従って、配向膜を形成する表面配向反応物１０は、脂環式二無水物系モノマーとしての約３６モル％のシクロブチル二無水物と、アルキル化芳香族ジアミン系モノマーとしての約６モル％のオクタデシルシクロヘキシルベンゼンジアミン（octadecyl cyclohexyl benzenediamine）と、芳香族ジアミン系モノマーとしての約３０モル％のジフェニルジアミンと、芳香族アクリルエポキシド系モノマーとしての約２８モル％のアクリルエポキシハイブリッドベンゼン誘導体とを含む。各成分のモル％は、表面配向反応物１０に対するモル％であり、溶媒は、表面配向反応物１０の成分比に含まれない。
液晶表示板アセンブリは、上述した方法に従って製造される。液晶表示装置の画素ＰＸの構造は、図３の構造と実質的に同様である。液晶層３のセル間隔は約３．６μｍであり、画素電極１９１の微細ブランチ１９７の幅は３μｍであり、露光電圧は、ＤＣ電圧供給方式により約３０Ｖ、約４０Ｖ、及び約５０Ｖであり、電界露光工程の紫外線の強度は、約９Ｊ／ｃｍ２、約１２Ｊ／ｃｍ２、及び１７Ｊ／ｃｍ２である。このように製造された液晶表示装置は、図１１と関連して上述した電荷共有方式の１Ｇ１Ｄ駆動により動作する。
このように製造された液晶表示装置は、約３３６時間の間動作し、そのブラック残像は、約２以下のレベルに良好である。
実施形態５
本発明の他の実施形態に従って、配向膜を形成する表面配向反応物１０は、無機物系物質と光硬化剤とが結合された化合物を有する。すなわち、光硬化剤と結合された無機物系物質で構成された表面配向反応物１０は、配向膜を形成する。
本発明の他の実施形態に従って、配向膜を形成する表面配向反応物１０は、無機物系物質と光硬化剤とが結合された化合物を有する。すなわち、光硬化剤と結合された無機物系物質で構成された表面配向反応物１０は、配向膜を形成する。
配向膜を形成する無機物系物質は、有機物系物質とは異なり液晶内のイオン不純物と吸着せず、物理的特性の変化が小さく、高温で酸化されるか又はイオン性不純物が発生しないために、光硬化剤と結合された無機物系物質により形成された配向膜は、物理的特性の変化が小さく、安定したプレチルト角を有する光硬化層を有するだけではなく、長時間動作でも液晶表示装置の残像及びムラを減少させ、電圧保持率を低下させない。また、無機物系物質は、低温工程でも配向膜を形成することができるために、配向膜の下部層を構成する材料を様々に選択することができるようにする。無機物系物質は、オルトケイ酸（orthosilicate）系モノマー又はシロキサン系モノマーであり得る。有機物系物質で形成された配向膜は、イミド化することができない多量のカルボキシが液晶層内のイオン不純物と吸着するために電圧保持率を低くし、残像、ムラ、及びＤＣ電圧を発生させる。ここで、‘イミド化（imidization）’は、二無水物系と芳香族ジアミンとの縮合重合（condensation polymerization）を施すことにより得られたポリアミック（polyamic acid）の熱的脱水環化（thermal cyclodehydration）を行うことを意味する。
本発明の実施形態は、表面配向反応物１０を構成する材料と主配向膜を形成する２次加熱を除き、上述した負電気特性の配向膜２９１及び２９２を有する液晶表示板アセンブリを製造する方法と実質的に同様である。以下、説明の便宜上、重複説明を簡略に説明するか又は省略する。
以下、無機物系物質と光硬化剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０は、上述した方法により、画素電極１９１を有する下部表示板１００及び共通電極２７０を有する上部表示板２００上に塗布される。無機物系物質及び光硬化剤は、化学的に結合されることができる。本発明の他の実施形態による表面配向反応物１０は、化学気相蒸着（Chemical Vapor Deposition：ＣＶＤ）のような蒸着（Vapor Deposition）により画素電極１９１及び共通電極２７０上に蒸着することができる。
以下、無機物系物質と光硬化剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０の材料について詳細に説明する。本発明の一実施形態による無機物系物質と光硬化剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０は、オルトケイ酸（orthosilicate）系モノマー及びアルコキシド系モノマーに含まれたアルキルアルコール系モノマーとビニルアルコール系モノマーとが化学的に結合された化合物である。表面配向反応物１０は、オルトケイ酸系モノマー、アルキルアルコール系モノマー、及びビニルアルコール系モノマーが極性溶媒に混合され、この混合物が酸（acid）又は塩基（base）触媒で構成された水分Ｈ２Ｏとかき混ぜられる場合に、アルキルアルコール系モノマー及びビニルアルコール系モノマーのヒドロキシル基がオルトケイ酸のケイ素原子の求核攻撃（neucleophilic attack）を行い、これにより、加水分解（hydrolysis）及び縮合重合（condensation polymerization）反応を起こす方法で製造されることができる。
本発明の一実施形態に従って、無機物系物質は、オルトケイ酸系モノマーである。したがって、無機物系物質と光硬化剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０は、約３０モル％〜約６０モル％、より望ましくは、約４４モル％のオルトケイ酸系モノマーと光硬化剤を含む約４０モル％〜約７０モル％、より望ましくは、約５６モル％のアルコキシド（alkoxide）系モノマーとで構成されたポリマーであり得る。オルトケイ酸系モノマーは、テトラアルコキシオルトケイ酸（tetra alkoxy orthosilicate）モノマーであり得る。アルコキシド系モノマーは、約１モル％〜約１０モル％、より望ましくは、約６モル％のアルキルアルコール系モノマーと約４０モル％〜約６０モル％、より望ましくは、約５０モル％の光硬化剤を含むモノマーとで構成されることができる。この溶媒は、表面配向反応物１０の各モル％組成比に含まれない。本発明による光硬化剤を含むモノマーは、ビニルアルコール系モノマー、アクリル系モノマー、シンナモイル系モノマー、及びこれらの混合物又は化合物から選択された少なくとも１つの物質であり得る。
オルトケイ酸系モノマーは、主配向膜の主鎖を形成し、表面配向反応物１０に含まれたポリマーが溶媒によく溶解されることができるようにし、配向膜の電気光学特性、例えば、電圧保持率（ＶＨＲ）を増加させる。本発明の実施形態によるオルトケイ酸モノマーは、テトラアルコキシオルトケイ酸モノマーであり得る。化学構造の観点において、テトラアルコキシオルトケイ酸モノマーは、次の構造式ＸＩＸ−Ｔ１で表現されるテトラエチルオルトケイ酸系モノマー、アルキル系モノマー、又はヒドロキシル（hydroxyl）系モノマーであり得る。
構造式ＸＩＸ−Ｔ１
本発明によるオルトケイ酸系モノマーは、シラン化合物又はアルコキシシラン化合物を重合することにより製造されたポリシロキサン系ポリマーであり得る。
アルキルアルコール系モノマーは、主鎖を構成するオルトケイ酸系ポリマーの側鎖にリンクされた垂直配向成分のモノマーである。したがって、アルキルアルコール系モノマーは、長鎖アルキル（long-chain alkyl）系ポリマーを含むことができる。化学構造において、アルキルアルコール系モノマーは、下記の構造式ＸＩＸ−Ａ１で表現されるドデカノール（dodecanol）系モノマー、構造式ＸＩＸ−Ａ２で表現されるコレステロール系（cholesteric group）モノマー、構造式ＸＩＸ−Ａ３で表現されるアルキル化二無水物（alkylated alicyclic）系モノマー、構造式ＸＩＸ−４で表現されるアルキル化芳香族系モノマー又はアルキル系モノマーであり得る。
構造式ＸＩＸ−Ａ１
構造式ＸＩＸ−Ａ２
構造式ＸＩＸ−Ａ３
構造式ＸＩＸ−Ａ４
ビニルアルコール系モノマーは、ビニル系モノマーとして紫外線により硬化されることによりプレチルト角を有する光硬化層を形成する。ビニルアルコール系モノマーは、主鎖を構成するオルトケイ酸系ポリマーの側鎖にリンクされる。ビニルアルコール系モノマーの化学構造は、構造式ＸＩＸ−Ｖ１で表現されるヒドロキシアルキルアクリレートモノマー又は構造式ＸＩＸ−Ｖ２で表現されるアルキル化ビニル系モノマーであり得る。
構造式ＸＩＸ−Ｖ１
構造式ＸＩＸ−Ｖ２
ここで、ＸＶは、アルキル、エーテル、又はエステルであり得、ＹＶは、メチル又は水素であり得る。
シンナモイル系モノマーは、主鎖を構成するオルトケイ酸系ポリマーの側鎖にリンクされ、紫外線により硬化されることによりプレチルト角を有する光硬化層を形成する。ヒドロキシアルキルアクリレート（hydroxy alkyl acrylate）モノマーは、アルカンジオール（alkane diol）及びアクリルクロライド（Acrylic chloride）を極性溶媒に混合し、この混合物のエステル化反応により製造されることができる。
化学構造の観点において、シンナモイル系モノマーは、構造式ＸＩＸ−Ｃ１で表現されるアルキル化シンナモイル（alkylated cinnamoyl）系モノマーであり得る。
構造式ＸＩＸ−Ｃ１
ここで、ＸＣは、アルキル、エーテル、エステル、フェニル、シクロヘキシル、又はフェニルエステルの中のいずれか１つであり得る。ＹＣは、アルキル、フェニル、ビフェニル、シクロヘキシル、ビシクロヘキシル、又はフェニルシクロヘキシルの中のいずれか１つであり得る。光硬化剤は、上述した光反応性ポリマー、反応性メソゲン（ＲＭ）、光硬化剤、光重合物質、又は光異性化物質であり得る。無機物系物質と光硬化剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０に上述した光開始剤が添加されることができる。
塗布された無機物系物質と光硬化剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０は、上述した方法により１次加熱が施される。１次加熱が施される間に、オルトケイ酸系モノマーの側鎖にリンクされた垂直配向成分のアルキルアルコール系分子及び光硬化層３５及び３６を形成する光硬化剤は、下部膜に対して垂直に配向される。１次加熱の間に、無機物系物質と光硬化剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０は、図８Ｃと関連して上述したような相分離現象を有しないことがある。
１次加熱を施した後に、表面配向反応物１０は、上述した２次加熱温度より低い温度、すなわち、約１５０℃〜約２００℃、より望ましくは約１８０℃で２次加熱が施される。２次加熱は、約１０００秒〜約１４００秒、より望ましくは約１２００秒の間に施されることができる。２次加熱温度が低いために表面配向反応物１０の下部膜を構成する材料は、幅広く選択されることができる。本発明の一実施形態に従って表面配向反応物１０の下部に形成されたカラーフィルター材料は、低い温度で工程可能な染料（dye）であり得る。２次加熱の間に、表面配向反応物１０の溶媒は蒸発し、主鎖を構成するオルトケイ酸系モノマー及び側鎖にリンクされた垂直配向成分のアルキルアルコール系モノマーは、主配向膜を形成する。無機物系物質と光硬化剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０により形成された主配向膜は、イオン性不純物を吸着せず、高温で酸化されるか又はイオン性不純物を発生しないために、液晶表示装置の残像及びムラを減少させ、電圧保持率（ＶＨＲ）を増加させる。
２次加熱の後に、無機物系物質と光硬化剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０は、上述した方法により洗浄の後に乾燥される。本発明の実施形態による表面配向反応物１０は、洗浄又は乾燥工程により物質の特性が低下しない。
乾燥の後に、シール剤は、上述した方法により形成される。上述したように、シール剤は、約３００ｎｍ〜約４００ｎｍの波長を有する紫外線で硬化されるか、又は約４００ｎｍ以上の波長で硬化されることができる。この後、上述した方法により上板共通電圧印加点（図示せず）及び液晶層が形成され、下部表示板１００と上部表示板２００とが組み立てられる。シール剤は、上述したように光又は熱により硬化される。
組み立てられた表示板は、上述した方法によりアニーリングが行われ、ＤＣ電圧又はマルチステップ電圧の供給方法により電圧の供給を受ける。電場が液晶層に形成される工程は、上述したものと実質的に同様である。垂直配向された光硬化剤又は反応性メソゲンは、負電気特性を有する配向膜を形成する方法とは異なり、液晶分子との相互作用を通して電場で傾斜するように配向される。供給された電圧により液晶分子と反応性メソゲン（ＲＭ）とが一定の傾斜角で配向される間に、上述した方法により、電界露光工程は、組み立てられた液晶表示板アセンブリに行われる。電界露光工程の紫外線強度は、約６Ｊ／ｃｍ２〜２０Ｊ／ｃｍ２であり得、より望ましくは、約１２Ｊ／ｃｍ２であり得る。
光により反応性メソゲン（ＲＭ）のアクリレート反応基が硬化されることにより反応性メソゲン（ＲＭ）モノマー間のネットワークが形成される。ネックワークとして形成された反応性メソゲンは、主配向膜上にプレチルト角を有する光硬化層３５及び３６を構成する。前工程で形成された主配向膜及び光硬化層は、配向膜を構成する。無機物系物質と光硬化剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０により形成された光硬化層は、無機物系物質と結合されるために優秀な信頼性及び安全性を示す。
この後に、上述したような蛍光露光工程が行われることができる。
このようにして、無機物系物質と光硬化剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０は、主配向膜３３及び３４と光硬化層３５及び３６とで構成された配向膜を形成することにより、この配向膜を有する液晶表示板アセンブリ３００を製造する。
本発明の実施形態による無機物系物質と光硬化剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０により形成された配向膜は、安定したプレチルト角を有する光硬化層を有し、配向膜の耐熱性、長期信頼性、耐化学性、及び均一性に優れる。また、無機物系物質と光硬化剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０は、静電気消去性（electrostatic elimination）がよいために追加の工程が不要である。したがって、液晶表示装置を製造する時間を短縮することができる。
本発明の実施形態による無機物系物質と光硬化剤とが結合された化合物を有する表面配向反応物１０により形成された配向膜２９１及び２９２が製造され、これを有する液晶表示装置が製造された。本発明の実施形態に従って、配向膜を形成する表面配向反応物１０は、テトラアルコキシオルトケイ酸モノマーとしての約４４モル％のテトラアルコキシオルトケイ酸モノマーと、アルキルアルコール系モノマーとしての約６モル％のドデカノール系モノマーと、ビニルアルコール系モノマーとしての約５０モル％のヒドロキシアルキルアクリレート（hydroxy alkyl acrylate）モノマーとで構成される。各成分のモル％は、表面配向反応物１０に対するモル％であり、溶媒は、表面配向反応物１０の成分比に含まれない。
液晶表示板アセンブリは、上述した方法に従って製造される。液晶表示装置の画素ＰＸの構造は、図３の構造と実質的に同様である。液晶層３のセル間隔は、約３．６μｍであり、画素電極１９１の微細ブランチ１９７の幅は、３μｍであり、露光電圧は、ＤＣ電圧供給方式により約２０Ｖ又は約２４Ｖであり、電界露光工程の紫外線の強度は、約５Ｊ／ｃｍ２、約１０Ｊ／ｃｍ２、約２０Ｊ／ｃｍ２である。このように製造された液晶表示装置は、図１１と関連して上述した電荷共有方式の１Ｇ１Ｄ駆動により動作する。 このように製造された液晶表示装置は、電圧保持率が約９０．５％以上であり、イオン密度（ion density）は、約５ｐＣ／ｃｍ２以下であり、ブラック残像は、１６８時間の間の動作で約２．５レベルに良好である。
実施形態６
本発明の実施形態による表面配向反応物１０（図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ及び図８Ｄ参照）は、官能基が結合された無機物の混合物である。無機物系物質を含む配向膜は、下部層との接着性が優れ、液晶層に残留するイオン性不純物との結合力が低く、高温、酸化雰囲気下で長期間の使用時、優れた信頼性を有する。
本発明の実施形態による表面配向反応物１０（図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ及び図８Ｄ参照）は、官能基が結合された無機物の混合物である。無機物系物質を含む配向膜は、下部層との接着性が優れ、液晶層に残留するイオン性不純物との結合力が低く、高温、酸化雰囲気下で長期間の使用時、優れた信頼性を有する。
まず、官能基が結合した無機物系化合物を混合して製造した表面配向反応物１０の材料について詳細に説明する。無機物系化合物が混合された表面配向反応物１０は、第１無機物系物質を含む第１表面配向化合物（図示せず）と第２無機物系物質を含む第２表面配向化合物(図示せず)との混合物である。本発明の実施形態により、第１無機物系物質及び第２無機物系物質は、シロキサンであってもよい。第１表面配向化合物は、配向膜の信頼性及び物性を強化する官能基を有し得る。第２表面配向化合物は、液晶分子を配向する多様の官能基を有することができる。官能基については後述する。第１表面配向化合物と第２表面配向化合物を混合可能な溶媒は、へキシレングリコール（Hexylene Glycol, ＨＧ）、ブチルセロソルブ（Butyl cellosolve, ＢＣＳ）、１，３−ブタンジオル（1,3-Butane diol, １，３−ＢＤ）、及びプロピレングリコールモノブチルエーテル(propylene glycol monobutyl ether)から選ばれた少なとも一つ以上を含んでもよい。溶媒は、第１表面配向化合物及び第２表面配向化合物を溶解できる前述した物質以外の他の物質であってもよい。
一実施形態において、表面配向反応物１０に含まれた第１表面配向化合物及び第２表面配向化合物の総合は、約２重量％〜約４重量％が好ましく、溶媒は約９６重量％〜約９８重量％が好ましい。別の実施形態において、第１表面配向化合物と第２表面配向化合物は、約６〜約８対約２〜約４の重量比、より好ましくは、約７対約３の重量比で混合する。重量比には溶媒が含まれない。
本発明の一実施形態において、表面配向反応物１０に含まれた溶媒は、約４５重量％〜約６５重量％のヘキシレングリコール（ＨＧ）、約１０重量％〜約３０重量％のブチルセロソルブ（ＢＣＳ）、及び約１５重量％〜約３５重量％のプロピレングリコールモノブチルエーテルを含み得る。本発明の別の実施形態において、表面配向反応物１０に含まれた溶媒は、約２５重量％〜約４５重量％のヘキシレングリコール、約８重量％〜約２８重量％のブチルセロソルブ、約３重量％〜約１１重量％の１，３−ブタンジオル、及び約３０重量％〜約５０重量％のプロピレングリコールモノブチルエーテルを含む。
本発明の更なる別の一実施形態において、表面配向反応物１０は、約２．１重量％の第１表面配向化合物、約０．９重量％の第２表面配向化合物、約６５重量％のヘキシレングリコール、約３０重量％のブチルセロソルブ、及び約５重量％の１，３−ブタンジオルを含む。表面配向反応物１０には、第１表面配向化合物と第２表面配向化合物が混合されているので、この表面配向反応物を形成する過程で 第１表面配向化合物を含む物質と第２表面配向化合物を含む物質に容易に相分離され得る。
第１表面配向化合物は、下記構造式ＩＭ１を含む。構造式ＩＭ１は、無機物系物質のシロキサン系モノマーとＩＭ−Ｒ６官能基が結合したものである。第１表面配向化合物は、下部膜と安定的に結合することができる。第１表面配向化合物は、無機物の特性を有するために、第１表面配向化合物を含む配向膜２９１（図９Ｂ）及び２９２（図２２Ａ〜図２２Ｇの３４及び３６と図示）は、良好な信頼性を有することができる。第１表面配向化合物は、下部膜と同様な極性又は他の物理化学的特性、例えば、親水性又は疎水性を有する場合、後述する加熱工程で異なる極性を有する第２表面配向化合物と容易に相分離することができる。一実施形態において、第１表面配向化合物に含まれたＩＭ−Ｒ６官能基は、実質的に親水性であってもよい。別の実施形態において、第１表面配向化合物に含まれたＩＭ−Ｒ６官能基は、実質的に疎水性であってもよい。
構造式ＩＭＩ
上記構造式ＩＭ１において、ＩＭ−Ｒ６は、アルキル系モノマー又はヒドロキシ系モノマーを含んでもよい。アルキル系モノマーは、約０〜約５個の炭素原子を含み得る。
第１表面配向化合物は、下記反応式ＩＭ１−Ｍ１に従って合成することができる。第１表面配向化合物は、 テトラエチルオルトシリケート（teteaethyl orthosilicate）をテトラヒドルフラン（ＴＨＦ，tetahydrofuran）に混合した後、この混合物を酸(例えば、塩酸（ＨＣｌ）)又は一つ以上の塩基触媒を含んだ水（Ｈ２Ｏ）と攪拌することにより製造することができる。
反応式ＩＭＩ−Ｍ１
以下、第２表面配向化合物について詳細に説明する。 本発明の一実施形態により、第２表面配向化合物は、下記構造式ＩＭ２を有する。構造式ＩＭ２は、無機物系物質のシロキサン系モノマーとＩＭ−Ｔ１、ＩＭ−Ｔ２及びＩＭ−Ｔ３官能基が結合した構造である。ＩＭ−Ｔ１、ＩＭ−Ｔ２及びＩＭ−Ｔ３官能基はそれぞれ、主鎖を構成するシロキサン系モノマーに結合して側鎖を形成し得る。
ＩＭ−Ｔ１官能基は、液晶分子を下部膜に対して垂直に配列できる垂直官能基である。ＩＭ−Ｔ１官能基は、液晶分子と相互作用をすることができる。ＩＭ−Ｔ２官能基は、光、例えば、紫外線、又は熱により重合反応を行うことができる。ＩＭ−Ｔ２官能基は、架橋結合、又は重合するか、硬化されて液晶分子を傾くように配向できるプレチルト官能基である。ＩＭ−Ｔ３官能基は、第２表面配向化合物により形成される配向膜の信頼性を向上することができ、配向膜の物性を強化することができる官能基である。
一実施形態において、第２表面配向化合物は、約５モル％〜約１５モル％のＩＭ−Ｔ１官能基、約４０モル％〜約６０モル％のＩＭ−Ｔ２官能基、及び約３０モル％〜約５０モル％のＩＭ−Ｔ３官能基を含む。一実施形態において、第２表面配向化合物は、ＩＭ−Ｔ１官能基を約１０モル％含む。別の実施形態において、第２表面配向化合物は、ＩＭ−Ｔ２官能基を約５０モル％含む。また、別の実施形態において、ＩＭ−Ｔ３官能基を約４０モル％含む。各官能基のモル％は、シロキサンと溶媒を除いた第２表面配向化合物中のモル％である。
このような多様の官能基を含む第２表面配向化合物は、配向膜を形成する工程で容易に相分離することができる。多様な官能基は、液晶分子を下部膜に対して垂直又は一定の角度で傾くように配列することにより、液晶表示装置の表示特性が向上される。第２表面配向化合物に含まれたＩＭ−Ｔ１及びＩＭ−Ｔ２官能基は、実質的に疎水性の特性を有し得る。第２表面配向化合物は、上述したように、光開始剤をさらに含んでもよい。
構造式ＩＭ２
ＩＭ−Ｔ１官能基は、液晶層の液晶分子を垂直に配向する前述の垂直配向成分のモノマーを含んでもよい。ＩＭ−Ｔ１官能基は、構造式ＸＩＸ−Ａ１、構造式ＸＩＸ−Ａ２、構造式ＸＩＸ−Ａ３及び構造式ＸＩＸ−Ａ４中の少なくとも一つによるモノマーを含む。ＩＭ−Ｔ１官能基は、約５〜２０個の炭素原子を有するアルキルアルコール系モノマーを含んでもよい。
ＩＭ−Ｔ２官能基は、配向膜を形成する工程で、光（例えば、紫外線）又は熱エネルギーにより重合反応及び架橋反応を行い、プレチルト角を有する光硬化層を形成することができる。ＩＭ−Ｔ２官能基は、ビニル基、アクリル基、アクリレート基、シンナメート基及びメタクリレート基中の一つ以上を含む。ビニル基又はアクリル基は、炭素数１〜１８の脂肪族アルキル基を含んでもよい。ＩＭ−Ｔ２官能基は、上記構造式ＸＩＸ−Ｖ１、構造式ＸＩＸ−Ｖ２及び構造式ＸＩＸ−Ｃ１中の一つ以上によるモノマーを含んでもよい。ＩＭ−Ｔ２官能基は、上述した硬化剤、光反応性ポリマー、反応性メゾゲン、光硬化剤、光重合性物質及び光異性化物質中の一つ以上を含んでもよい。
ＩＭ−Ｔ３官能基は、上記列挙したＩＭ−Ｒ６官能基中の一つ以上を含む。
第２表面配向化合物は、下記反応式ＩＭ２−Ｍ１に従って合成することができる。一実施形態のいて、第２表面配向化合物は、テトラエチルオルトシリケート（tetraehyl orthosilicate）を極性溶媒（ＴＨＦ、テトラヒドロフラン）に混合した後、この混合物、長鎖アルキル及びアルキル化アクリレート（alkylated acrylate）を酸(例えば、塩酸、ＨＣｌ)又は一つ以上の塩基触媒を含んだ水（Ｈ２Ｏ）と攪拌することにより形成することができる。長鎖アルキル基は、ＩＭ−Ｔ１官能基の役割を果たすことができる。アクリレート基は、ＩＭ−Ｔ２官能基の役割を果たすことができる。第２表面配向化合物は、親核性加水分解及び凝縮重合反応により製造することができる。
反応式ＩＭ２−Ｍ１
以下、官能基が結合された無機物系化合物を混合して製造した上述の表面配向反応物１０を用いて、配向膜２９１（図９Ｂ参照）及び２９２（図示せず）、及び液晶表示板アセンブリ３００を製造する過程について詳細に説明する。表面配向反応物１０は、配向膜の信頼性と物性を向上する第１表面配向化合物と液晶分子を配向する官能基を有する第２表面配向化合物を含む。無機物系化合物が混合された表面配向反応物１０は、実質的にＳＣ-ＶＡモードに基づいた方法による液晶表示板アセンブリ３００の配向膜を形成することができる。
図８Ａ〜図８Ｅを参照して配向膜２９１，２９２を形成する方法について詳細に説明する。重複説明は、便宜上、簡略化するか、又は省略する。上記ＳＣ-ＶＡモードに基づいた方法と本発明の一実施形態による配向膜を形成する方法との間の相違について詳細に説明する。
画素電極１９１を有する下部表示板１００と共通電極２７０を有する上部表示板２００は、上述した方法中のいずれかにより、又は以下のように製造することができる。官能基が結合された無機物系化合物を混合して製造した上述の表面配向反応物１０を用いて配向膜を形成する方法について詳細に説明する。説明の重複を避けるため、上板配向膜２９２を形成する方法は省略し、下板配向膜２９１を形成する方法について説明する。
図８Ａを参照すると、官能基が結合された無機物系化合物の混合物を含んだ 表面配向反応物１０は、上述した方法によって画素電極１９１の上に形成される。
図８Ｂを参照すると、 第１表面配向化合物及び第２表面配向化合物を含む表面配向反応物１０は前述の方法により１次加熱する。１次加熱工程で、表面配向反応物１０の溶媒が除去され得る。
図８Ｃを参照すると、表面配向反応物１０は、表面無機物層３３ａと表面機能層３５ａに相分離される。表面無機物層３３ａは画素電極１９１と接触され、一方、表面機能層３５ａは空気と接触される。表面配向反応物１０が相分離されて、表面無機物層３３ａは第１表面配向化合物を包含し、表面機能層３５ａは第２表面配向化合物を包含する。１次加熱工程で、表面無機物層３３ａ及び表面機能層３５ａに含まれたシロキサンは結合してポリシロキサンを形成する。ポリシロキサンは、表面無機物層３３ａ及び表面機能層３５ａで主鎖を形成する。表面機能層３５ａに含まれたＩＭ−Ｔ１官能基は、空気と接触する方向にあり、基板又は画素電極１９１の表面に対して垂直方向に配列することができる。表面機能層３５ａに含まれたＩＭ−Ｔ２官能基は、空気と接触する方向にあり得る。第１表面配向化合物は親水性を有することができ、第２表面配向化合物は疎水性を有することができる。
相分離した表面無機物層３３ａと表面機能層３５ａは、図８Ｄ及び図８Ｅを参照して上述した方法で２次加熱する。２次加熱工程で、相分離した表面無機物層３３ａと表面機能層３５ａは硬化される。表面無機物層３３ａ及び表面機能層３５ａに含まれたポリシロキサンは、さらに架橋結合して安定なマトリックスを形成する。２次加熱工程の間、表面無機物層３３ａは表面無機配向膜３３を形成する。表面無機物層３３ａに含まれたポリシロキサンは、表面機能層３５ａに含まれたポリシロキサンと架橋結合することができる。２次加熱工程で、表面無機物層３３ａと表面機能層３５ａに残留する水酸基イオンは除去され得る。図面符号３３ａ、３３及び３５ａは、表面主配向物質層３３ａ、主配向膜３３及び光硬化剤層３５ａと部分的に異なる機能を有するので、別の名称、即ち表面無機物層３３ａ、表面無機配向膜３３及び表面機能層３５ａとして命名した。本発明の別の実施形態において、１次加熱工程が省略され、２次加熱工程で１次及び２次加熱工程を参照して前述した反応が生じ得る。
以後、表面無機配向膜３３又は表面機能層３５ａは、純水（ＤＩＷ, DeIonized Water）により洗浄し、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）によりさらに洗浄してもよい。洗浄の後、表面無機配向膜３３又は表面機能層３５ａは乾燥する。
ステップＳ２４０で、上述したように、シール剤、上板共通電圧印加点及び液晶層３が形成され、下部表示板１００と上部表示板２００が組み立てられる。組み立てられた下部表示板１００と上部表示板２００は、上述した方法でアニーリングしてもよい。
ステップＳ２５０で、組み立てられた下部表示板１００及び上部表示板２００に露光電圧が供給され、光が照射される。ステップＳ２５０で、表面機能硬化層３５が形成される。表面無機配向膜３３と表面機能硬化層３５は、下板配向膜２９１を形成する。上板配向膜２９２に含まれた表面無機配向膜３４と表面機能硬化層３６は、上述した方法により、又は以下の方法によって形成することができる。 ステップＳ２５０を参照して表面機能硬化層３５を形成する方法について詳細に説明する。まず、ステップＳ２５２で、液晶層３に電場が形成される。液晶層３で電場は、ステップＳ１５２を参照して前述した方法で形成することができる。ステップＳ２５４で、液晶層３に電場が形成されている間、組み立てられた下部表示板１００及び上部表示板２００に光が照射される電界露光工程が進行される。電界露光工程は、上述した方法により行われてもよい。
電界露光工程により、表面機能層３５ａに含まれたＩＭ−Ｔ２官能基は硬化される。硬化されたＩＭ−Ｔ２官能基は、表面機能硬化層３５を形成する。ＩＭ−Ｔ２官能基は、図９Ａ及び図９Ｂを参照して上述した方法で入射された紫外線により周辺の液晶分子３１と実質的に同一の方向に傾斜するように硬化する。複数のＩＭ−Ｔ２官能基は、重合反応により、複数のＩＭ−Ｔ２官能基が相互結合したネットワークを形成し得る。例えば、ＩＭ−Ｔ２官能基に含まれたアルケンの２重結合が紫外線（ＵＶ）により活性化され、これによりＩＭ−Ｔ２官能基は、架橋結合鎖のネットワークを形成し、隣接したＩＭ−Ｔ２官能基と結合される。ＩＭ−Ｔ２官能基に隣接した液晶分子３１は、硬化されたＩＭ−Ｔ２官能基により、実質的に一定のプレチルト角で配列され得る。
本発明の一実施形態において、液晶分子３１は、上述したように、液晶層３に電場が形成されなかった状態で、実質的に一定のプレチルト角で配列する。本発明の別の実施形態において、液晶分子３１のプレチルト角の平均は、上記光硬化層のプレチルト角に該当する。プレチルト角は、画素電極１９１の微細ブランチ１９７の長さ方向に平行な傾斜方向であり得る。硬化されたＩＭ−Ｔ２官能基、ＩＭ−Ｔ１官能基及びＩＭ−Ｔ３官能基は、表面機能層３５ａに含まれたシロキサンにより形成されたポリシロキサンの側鎖に結合され得る。上述した蛍光露光工程は、進行されなくてもよい。第２表面配向化合物を１次又は２次加熱して形成されたポリシロキサンは、第１表面配向化合物により形成されたポリシロキサンの上に形成され得る。蛍光露光工程は、進行されなくてもよい。上板表面機能硬化層３６は、下板表面機能硬化層３５を形成する方法により形成できる。
官能基が結合された無機物系化合物を混合して得た表面配向反応物１０を含む液晶表示板アセンブリ３００は、ＳＣ-ＶＡモードの特性を有するように製造し得る。表面配向反応物１０が無機物系物質と結合した化合物で混合されるので、配向膜２９１、２９２を形成する工程で相分離が容易に行われ得る。液晶分子を垂直又はプレチルト角で配向するポリマーが、無機系物質と結合されているために、これにより製造された液晶表示装置は、高電圧保持率を有することができ、イオン性不純物により液晶表示装置の品質が低下されることを防止する。無機系物質と多様な官能基を有するポリマーが結合(例えば、第２表面配向化合物)されているので、配向膜を形成する工程で静電気消去工程が省略できる。従って、液晶表示装置を製造する方法は単純化できる。
実施形態７
本発明の別の実施形態により、配向膜を形成する表面配向反応物１０は、鎖長の異なる二つ以上の光硬化剤を含む。従って、光硬化剤の架橋率が増加される。
本発明の別の実施形態により、配向膜を形成する表面配向反応物１０は、鎖長の異なる二つ以上の光硬化剤を含む。従って、光硬化剤の架橋率が増加される。
まず、鎖長の異なる光硬化剤を含む表面配向反応物１０の材料について詳細に説明する。鎖長の異なる光硬化剤又は硬化剤を含む表面配向反応物１０は、第３表面配向化合物と第４表面配向化合物との混合物である。表面配向反応物１０は相分離を許容する物理化学的性質を有する混合物であるので、表面配向反応物１０は、配向膜を形成する工程で容易に相分離され得る。第３表面配向化合物は、前述の第１表面配向化合物と同様に、配向膜の信頼性及び物性を強化することができる。第４表面配向化合物は、液晶分子を配向する多様の官能基を含む。第４表面配向化合物は、前述の第２表面配向化合物に含まれたプレチルト官能基として、鎖長の異なる２種の光硬化剤を含む。鎖長の異なる光硬化剤は、配向膜を形成する過程で光硬化剤の架橋率を増加し得る。
表面配向反応物１０に含まれた第３表面配向化合物と第４表面配向化合物は、約６〜約８対約２〜約４の重量比、より好ましくは、約７対約３の重量比で混合することができる。この重量比には溶媒が含まれない。表面配向反応物１０に含まれた第３表面配向化合物、第４表面配向化合物及び溶媒は、第１表面配向化合物及び第２表面配向化合物を参照して上述した比率で混合し得る。
各成分の混合比率において、第１表面配向化合物は第３表面配向化合物に代替されてもよく、第２表面配向化合物は第４表面配向化合物に代替されてもよい。溶媒は、無機物系物質を含む化合物の混合により形成された表面配向反応物１０の材料と共に、前述した溶媒であってもよい。
第３表面配向化合物は、上記構造式ＩＭ１又は下記構造式ＩＭ３を有する。構造式ＩＭ３は、主鎖を形成するシロキサン系モノマーと、側鎖を形成するＩＭ−Ｒ６及びＩＭ−Ｍ６官能基が互いに結合したものである。シロキサン系モノマーの構造式ＩＭ３を有する第３表面配向化合物は、下部に形成された膜と安定的に結合することができる。第３表面配向化合物は、約５モル％〜約１５モル％、より好ましくは、約１０モル％のＩＭ−Ｍ６官能基、及び約８０モル％〜約９５モル％、より好ましくは、約９０モル％のＩＭ−Ｒ６官能基を含んでもよい。各官能基のモル％は、シロキサンと溶媒を除いた第３表面配向化合物中のモル％である。ＩＭ−Ｍ６官能基は、相分離改善剤であってもよい。相分離改善剤は、第３表面配向化合物に含まれた物質、例えば、ケイ素と、第４表面配向化合物に含まれた物質、例えば、ケイ素とが、混合物中で相互結合することを抑制することにより、相分離を容易に行うことができる。ＩＭ−Ｍ６官能基は、第３表面配向化合物により形成される表面無機配向膜の密度を減少できるので、配向膜の再作業が容易になり得る。表面無機配向膜の密度が低くなると、配向膜の再作業のために用いられる溶媒が、表面無機配向膜をより容易に浸透できる。ＩＭ−Ｍ６官能基は、メチル基を含んでもよい。ＩＭ−Ｒ６官能基は構造式ＩＭ１を参照して記述された。第３表面配向化合物に含まれたＩＭ−Ｍ６及びＩＭ−Ｒ６官能基は、実質的に親水性を有し得る。
構造式ＩＭ３
第３表面配向化合物は、下記反応式ＩＭ１−Ｍ３に従って合成することができる。第３表面配向化合物は、テトラエチルオルトシリケートをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ、テトラヒドロフラン）に混合した後、この混合物とメチル基供与体を酸(例えば、塩酸、ＨＣｌ)又は一つ以上の塩基触媒を含んだ水（Ｈ２Ｏ）と攪拌することにより形成することができる。
反応式ＩＭ１−Ｍ３
以下、第４表面配向化合物について詳細に説明する。第４表面配向化合物は、光又は熱により硬化される二つの異なる官能基、例えば、硬化剤を含む。硬化特性を有する二つの官能基は、互いに異なる鎖長を有する。硬化される二つの官能基は、第２表面配向化合物を参照して上述したプレチルト官能基と実質的に同様の役割を果たすことができる。第４表面配向化合物に含まれたプレチルト官能基は、互いに異なる鎖長を有するので、第４表面配向化合物に含まれたプレチルト官能基の密度と架橋率が増加される。硬化剤又はプレチルト官能基の架橋率が増加すると、液晶表示装置の表示品質が改善できる。
第４表面配向化合物は、下記構造式ＩＭ４を含む。構造式ＩＭ４は、主鎖を形成するシロキサン系モノマーと、側鎖を形成するＩＭ−Ｔ１、ＩＭ−Ｔ２、ＩＭ−Ｔ２１及びＩＭ−Ｔ３官能基が結合した構造である。第４表面配向化合物は、約５モル％〜約１５モル％、より好ましくは、約１０モル％のＩＭ−Ｔ１官能基、約３０モル％〜約５０モル％、より好ましくは、約４０モル％のＩＭ−Ｔ２官能基、約５モル％〜約１５モル％、より好ましくは、約１０モル％のＩＭ−Ｔ２１官能基及び約３０モル％〜約５０モル％、より好ましくは、約４０モル％のＩＭ−Ｔ３官能基を含んでもよい。各官能基のモル％は、シロキサンと溶媒を除いた第４表面配向化合物中のモル％である。第４表面配向化合物に含まれたＩＭ−Ｔ１、ＩＭ−Ｔ２及びＩＭ−Ｔ２１官能基は、実質的に疎水性を有することができる。
構造式ＩＭ４
ＩＭ−Ｔ１、ＩＭ−Ｔ２及びＩＭ−Ｔ３官能基は、構造式ＩＭ２を参照して記述した。ＩＭ−Ｔ２１官能基は、光、例えば、紫外線又は熱により重合反応又は架橋が可能なプレチルト官能基である。ＩＭ−Ｔ２１官能基は、上記ＩＭ−Ｔ２官能基と同様に、配向膜を形成する工程でプレチルト角を有する光硬化層を形成し得る。ＩＭ−Ｔ２１官能基は、ビニル基、スチレン基、メタクリレート基、シンナメート基及びアクリル基中の一つ以上を含んでもよい。ＩＭ−Ｔ２１官能基は、構造式ＸＩＸ−Ｖ１、構造式 ＸＩＸ−Ｖ２及び構造式ＸＩＸ−Ｃ１中の一つ以上によるモノマーを含んでもよい。ＩＭ−Ｔ２１官能基は、上述した硬化剤、光反応性ポリマー、反応性メゾゲン（ＲＭ）、光硬化剤、光重合性物質及び光異性化物質中の一つ以上であってもよい。第４表面配向化合物に含まれたプレチルト官能基の特性をそれぞれ有するＩＭ−Ｔ２官能基対ＩＭ−Ｔ２１官能基のモル％比は、約２〜約１０対１であってもよい。第４表面配向化合物に含まれた垂直官能基の特性を有するＩＭ−Ｔ１官能基対プレチルト官能基の特性を有するＩＭ−Ｔ２１官能基のモル％比は、約１〜約３対約１〜約３であってもよい。第４表面配向化合物に含まれた垂直官能基の特性を有するＩＭ−Ｔ１官能基対プレチルト官能基の特性を有するＩＭ−Ｔ２官能基対プレチルト官能基の特性を有するＩＭ−Ｔ２１官能基対第４表面配向化合物に含まれた相分離改善剤のモル％比は、約１〜約３対約２〜約１０対約１〜約３対約１〜約３であってもよい。
第４表面配向化合物は、光開始剤、例えば、チオル基を含んでもよい。第４表面配向化合物に含まれた光開始剤は、炭素数１〜５のアルキル化チオル基であってもよい。光開始剤は、シロキサン系モノマーの側鎖に結合され得る。光開始剤は、ＩＭ−Ｔ２官能基及びＩＭ−Ｔ２１官能基の硬化を促進できる。光開始剤は、絶縁膜のような物質から発生した残留ラジカルと反応することにより、ラジカルを減少できるために、液晶表示装置の表示品質は向上できる。
本発明の実施形態によるＩＭ−Ｔ２官能基及びＩＭ−Ｔ２１官能基について詳細に説明する。ＩＭ−Ｔ２官能基及びＩＭ−Ｔ２１官能基は、硬化剤を含む。ＩＭ−Ｔ２官能基の鎖長は、ＩＭ−Ｔ２１官能基の鎖長より長くてもよい。これにより、重合反応又は架橋が可能な官能基又は硬化剤の密度は増加し得る。光又は熱により重合反応又は架橋を形成する工程で、複数のＩＭ−Ｔ２官能基の間にあるＩＭ−Ｔ２１官能基が重合反応又は架橋を促進し得るので、ＩＭ−Ｔ２官能基とＩＭ−Ｔ２１官能基の架橋率は増加できる。鎖長とは、ＩＭ−Ｔ２官能基又はＩＭ−Ｔ２１官能基に含まれたアルケンから主鎖シロキサンのケイ素原子まで最短距離で結合する結合の長さを合わせた値である。鎖長を計算するとき、原子と原子間の結合は同じであると仮定する。例えば、炭素と炭素間の結合、炭素と酸素間の結合及び炭素とケイ素間の結合はすべて同じ長さであると仮定する。本発明の一実施形態より、ＩＭ−Ｔ２官能基の鎖長は、ＩＭ−Ｔ２１官能基の鎖長より約３倍〜約７倍長くてもよい。ＩＭ−Ｔ２官能基の鎖長が、ＩＭ−Ｔ２１官能基の鎖長より約７倍を超過する場合、液晶分子を配向する力が減少されるので、液晶分子の配列が不均一となり得る。液晶分子の不均一性は、液晶表示装置の画質を低下する可能性がある。
別の実施形態において、ＩＭ−Ｔ２官能基の結合数は、ＩＭ−Ｔ２１官能基の結合数と異なる。ＩＭ−Ｔ２官能基の結合数は、ＩＭ−Ｔ２１官能基の結合数より大きくてもよい。結合数とは、ＩＭ−Ｔ２官能基又はＩＭ−Ｔ２１官能基に含まれたアルケンからシロキサン主鎖まで最短距離で結合した結合の個数である。
本発明の一実施形態により、ＩＭ−Ｔ２官能基の結合数は、ＩＭ−Ｔ２１官能基の結合数より約３倍〜約７倍大きくてもよい。ＩＭ−Ｔ２官能基の結合数が、ＩＭ−Ｔ２１官能基の単一結合数より約７倍を超過する場合、液晶分子配向力が減少されるので、液晶分子の配列が不均一となる可能性がある。
本発明の一実施形態により、ＩＭ−Ｔ２官能基に含まれたスペーサー（spacer）の個数は、ＩＭ−Ｔ２１官能基に含まれたスペーサーの個数と異なる。ＩＭ−Ｔ２官能基に含まれたスペーサーの個数は、ＩＭ−Ｔ２１官能基に含まれたスペーサーの個数より多くてもよい。ＩＭ−Ｔ２官能基に含まれたスペーサーの個数は、ＩＭ−Ｔ２１官能基に含まれたスペーサーの個数より約２倍〜約５倍多くてもよい。ＩＭ−Ｔ２官能基に含まれたスペーサーの個数は、約１個〜５個であってもよく、ＩＭ−Ｔ２１官能基に含まれたスペーサーの個数は、０〜約４個であってもよい。スペーサーはアルキル基であってもよく、スペーサーの個数は炭素の個数である。本発明の一実施形態により、ＩＭ−Ｔ２１官能基は、スペーサーを含まなくてもよい。
本発明の一実施形態により、ＩＭ−Ｔ２官能基はアルキル化メタクリレート基を含み、ＩＭ−Ｔ２１官能基はビニル基を含む。アルキル化メタクリレート基に含まれたアルキル基は、約２個〜４個の炭素を含んでもよい。アルキル化メタクリレート基が シロキサンに結合された（ＣＨ２)３アルキル基を含む場合、ＩＭ−Ｔ２官能基の鎖長は、炭素−ケイ素結合の単位長さの約６倍であり、スペーサー（炭素）個数は３個である。スペーサーを含まないＩＭ−Ｔ２１官能基に含まれたビニル基がシロキサンと結合する場合、ビニル基の二重結合の炭素がシロキサンのケイ素元素に直接結合され、ＩＭ−Ｔ２１官能基の鎖長は、炭素−ケイ素結合の長さである。従って、ＩＭ−Ｔ２官能基の鎖長は、ＩＭ−Ｔ２１官能基の鎖長の約６倍である。（ＣＨ２)３アルキル基を含んだアルキル化メタクリレート基を有するＩＭ−Ｔ２官能基において、炭素と炭素の単一結合数は３個であり、炭素と酸素の単一結合数は２個であり、炭素とケイ素の単一結合数は１個である。ビニル基を有するＩＭ−Ｔ２１官能基において、炭素とケイ素の単一結合数は１個である。ＩＭ−Ｔ２官能基の単一結合数は、ＩＭ−Ｔ２１官能基の単一結合数の約６倍である。ＩＭ−Ｔ２官能基とＩＭ−Ｔ２１官能基は、互いに同じ又は異なる材料の硬化機能を有し、ＩＭ−Ｔ２官能基の鎖長又は結合数は、ＩＭ−Ｔ２１官能基の鎖長又は結合数と異なる。
本発明の一実施形態により、第４表面配向化合物は、下記反応式ＩＭ２−Ｍ４に応じて合成することができる。第４表面配向化合物は、テトラエチルオルトシリケートを極性溶媒（例えば、テトラヒドロフラン）に混合した後、この混合物、長鎖アルキル、ビニル基及びアルキル化アクリレートを酸(例えば、塩酸、ＨＣｌ)又は一つ以上の塩基触媒を含んだ水（Ｈ２Ｏ）と攪拌することにより形成することができる。長鎖アルキル基はＩＭ−Ｔ１官能基の役割を、アクリレート基はＩＭ−Ｔ２官能基の役割を、ビニル基はＩＭ−Ｔ２１官能基の役割を、ヒドロキシ基はＩＭ−Ｔ３官能基の役割を果たすことができる。第４表面配向化合物は、親核性加水分解及び凝縮重合反応により製造することができる。
反応式ＩＭ２−Ｍ４
以下、鎖長の異なるプレチルト官能基を含む表面配向反応物１０を用いて配向膜２９１、２９２及び液晶表示板アセンブリ３００を製造する過程について詳細に説明する。鎖長の異なるプレチルト官能基、例えば、光硬化剤を含む表面配向反応物１０は、実質的にＳＣ-ＶＡモード方法により液晶表示板アセンブリ３００の配向膜を形成する。この表面配向反応物１０は、電界露光工程で増加された架橋率を有することができる。
官能基が結合された無機物系化合物が混合された表面配向反応物１０を用いて、配向膜２９１、２９２を形成する上述の方法に基づいて、鎖長の異なる光硬化剤を含む表面配向反応物１０を用いて配向膜２９１、２９２を形成する方法について後述する。重複説明は、便宜上、簡略化するか、又は省略する。説明の重複を避けるため、上板配向膜２９２を形成する方法は省略し、下板配向膜２９１を形成する方法について説明する。
画素電極１９１を有する下部表示板１００及び共通電極２７０を有する上部表示板２００は、上述した方法により製造することができ、その方法は以下の通りである。鎖長の異なるプレチルト官能基（例えば、光開始剤）を含む表面配向反応物１０は、上述の方法により上記画素電極１９１上に形成される。第３表面配向化合物と第４表面配向化合物の混合物を含む表面配向反応物１０は１次加熱工程を行い、その溶媒が除去される。
１次加熱工程で、表面配向反応物１０は表面無機物層３３ａと表面機能層３５ａに相分離される。表面無機物層３３ａは実質的に第３表面配向化合物を包含し、表面機能層３５ａは実質的に第４表面配向化合物を包含する。表面機能層３５ａに含まれた第４表面配向化合物のＩＭ−Ｔ１官能基、ＩＭ−Ｔ２官能基及びＩＭ−Ｔ２１官能基は、ポリシロキサンの側鎖に連結されることができ、基板又は画素電極１９１の表面に対して実質的に垂直方向に配列しても、空気と接触する方向に配列してもよい。第３表面配向化合物は相分離改善剤を含んでもよい。相分離改善剤、例えば、メチル基を含む表面配向反応物１０は、上記の理由により容易に相分離することができる。1次加熱工程で、表面無機物層３３ａ及び表面機能層３５ａに含まれたシロキサンは、上述のように、ポリシロキサンを含む主鎖を形成し得る。1次加熱の後、表面無機物層３３ａと表面機能層３５ａが不良に形成された場合、配向膜の再作業が進行され得る。配向膜の再作業は、不良に形成された表面無機物層３３ａと表面機能層３５ａを除去し、表面配向反応物１０を画素の上に再形成し、1次加熱工程を再び進行する工程である。
相分離した表面無機物層３３ａ及び表面機能層３５ａを含む表面配向反応物１０は、上記方法で２次加熱する。２次加熱工程で、表面機能層３５ａは上述の方法で硬化され、表面無機物層３３ａ及び表面機能層３５ａに含まれたポリシロキサンは架橋し得る。表面無機物層３３ａは、ポリシロキサンがさらに結合して表面無機配向膜３３を形成する。１次加熱工程が省略され、２次加熱工程で１次及び２次加熱工程を参照して上述した反応が生じ得る。
以後、表面無機配向膜３３又は表面機能層３５ａは、純水（ＤＩＷ）により洗浄し、イソプロピルアルコールによりさらに洗浄してもよい。洗浄の後、表面無機配向膜３３又は表面機能層３５ａは乾燥する。
以後、上述したように、シール剤、上板共通電圧印加点及び液晶層３が形成され、下部表示板１００と上部表示板２００が組み立てられた後、上述の方法でアニーリングする。
次に、組み立てられた下部表示板１００及び上部表示板２００は、露光電圧を加えながら、光を照射する。これにより、表面機能層３５ａは、表面機能硬化膜３５を形成する。表面無機配向膜３３及び表面機能硬化膜３５は、下板配向膜２９１を形成する。
表面機能硬化層３５を形成する方法は、構造式ＩＭ２のＩＭ−Ｔ２官能基を参照して記述した方法と同様であるので、これらの方法間の相違のみを詳細に説明する。液晶層３に電場が形成されている間、電界露光工程が行われる。
電界露光工程により、表面機能層３５ａに含まれたＩＭ−Ｔ２官能基とＩＭ−Ｔ２１官能基は、互いに架橋し、硬化される。ＩＭ−Ｔ２官能基は、ＩＭ−Ｔ２官能基又はＩＭ−Ｔ２１官能基と架橋してネットワークを形成し得る。ＩＭ−Ｔ２官能基に含まれたアルケンとＩＭ−Ｔ２１官能基に含まれたアルケンは、光エネルギーにより２重結合が活性化され、ＩＭ−Ｔ２官能基とＩＭ−Ｔ２１官能基が互いに架橋する。ＩＭ−Ｔ２官能基とＩＭ−Ｔ２１官能基に含まれたアルケンは、架橋のための反応物として提供される。ＩＭ−Ｔ２官能基とＩＭ−Ｔ２１官能基は互いに架橋して、ＩＭ−Ｔ２官能基の反応部分はＩＭ−Ｔ２官能基の架橋部分となり、ＩＭ−Ｔ２１官能基の反応部分はＩＭ−Ｔ２１官能基の架橋部分となる。電界露光工程で硬化されたＩＭ−Ｔ２官能基及びＩＭ−Ｔ２１官能基は、表面機能硬化層３５を形成する。
ＩＭ−Ｔ１官能基は、垂直官能基の垂直配向モノマーの特性を有する。ＩＭ−Ｔ２官能基、ＩＭ−Ｔ２１官能基、ＩＭ−Ｔ１官能基及びＩＭ−Ｔ３官能基は、第４表面配向化合物を1次又は２次加熱して形成されたポリシロキサンの側鎖に連結され得る。上述したように、ＩＭ−Ｔ２官能基は、ＩＭ−Ｔ２１官能基と異なる鎖長を有する。これにより、ＩＭ−Ｔ２官能基とＩＭ−Ｔ２１官能基の架橋率は増加し得る。架橋率が増加すると、未硬化のＩＭ−Ｔ２官能基又はＩＭ−Ｔ２１官能基が減少できる。
液晶表示装置を製造する工程で、未硬化のＩＭ−Ｔ２官能基又はＩＭ−Ｔ２１官能基は、不純物を発生するか、又は以後に硬化されてプレチルト角を不均一にする可能性がある。架橋率の増加は、液晶表示装置の信頼性又は画質を改善することができる。架橋率が増加すると、蛍光露光工程は進行されなくてもよい。架橋により、硬化されたＩＭ−Ｔ２官能基とＩＭ−Ｔ２１官能基は、周辺の液晶分子３１を実質的に同一の方向に傾斜するように配列する。硬化されたＩＭ−Ｔ２官能基及びＩＭ−Ｔ２１官能基に隣接した液晶分子３１は、液晶層３に電場が印加されなかった状態で実質的に一定のプレチルト角で配列することができる。
上板配向膜２９２に含まれた表面無機配向膜３４と表面機能硬化層３６は、下板配向膜２９１を形成する上記方法により形成され得る。ＩＭ−Ｔ２官能基は、ＩＭ−Ｔ２１官能基と異なる結合数、又は異なるスペーサー個数を有してもよい。本発明により、第４表面配向化合物を１次又は２次加熱して形成されたポリシロキサンは、第３表面配向化合物のポリシロキサン上に形成される。
鎖長の異なる光開始剤を含む表面配向反応物１０で製造された液晶表示板アセンブリ３００は、ＳＣ-ＶＡモードの特性を有することができる。表面配向反応物１０が鎖長の異なる光開始剤を含むので、光開始剤の架橋率は増加することができ、液晶表示装置の品質は向上する。
本発明の実施形態により、鎖長の異なる光開始剤を含む表面配向反応物１０により形成された配向膜２９１、２９２が製造され、また、これらの配向膜を有する液晶表示装置が製造された。配向膜を形成する表面配向反応物１０は、後述の材料を有する第３表面配向化合物及び第４表面配向化合物が、約７対約３の重量比で混合された混合物であった。第３表面配向化合物は、約１０モル％のメチル基と約９０モル％のヒドロキシ基を含んだ。第４表面配向化合物は、約１０モル％の炭素数約１７のアルキル基、約４０モル％の（ＣＨ２)３を有するメタクリレート基、約１０モル％のビニル基及び約４０モル％のヒドロキシ基を含んだ。各成分のモル％は、溶媒を除いた第３表面配向化合物又は第４表面配向化合物中のモル％である。ＩＭ−Ｔ２官能基の鎖長は、ＩＭ−Ｔ２１官能基の鎖長の約６倍である。ＩＭ−Ｔ２官能基の結合数は、ＩＭ−Ｔ２１官能基の結合数の約６倍である。
液晶表示板アセンブリ３００は、鎖長の異なる光硬化剤を含んだ表面配向反応物１０を用いて配向膜２９１、２９２を製造する方法により製造した。液晶表示板アセンブリ３００を製造する工程で、表面無機配向膜３３又は表面機能層３５ａは、ＤＩＷで洗浄した後、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）により洗浄した。液晶表示装置の画素の構造は、実質的に図３の構造と同様であった。液晶層３のセル間隔は約３．０μｍであった。画素電極１９１の微細ブランチ１９７の幅は５μｍであり、微細スリット１９９の幅は約３μｍであった。多段階電圧供給方式により供給された露光電圧Ｖ２は、約１５Ｖであった。電界露光工程における紫外線の強度は、約６．５J/cm2であった。このように製造した液晶表示装置は、図１１と関連して記述した電荷共有方式の１Ｇ１Ｄ駆動で動作された。液晶表示板アセンブリ３００の積層構造は、図２１Ａ又は図２１Ｂに示した。上部表示板２００に形成された蓋膜２２５は、アクリル系物質を含んだ。このように製造した液晶表示装置において、架橋率は８０％以上で増加し、ブラック残像は、１６８時間の作動後にレベル約２．５として良好であった。
本発明の一実施形態によるシール剤は、約４００ｎｍ以上の波長を有する光で硬化される。下部又は上部表示板の内部領域に存在する光硬化剤が硬化されないために、シール剤の周辺で発生するエッジムラの不良が減少する。約３００ｎｍ〜約４００ｎｍの波長を有する紫外線で硬化されるシール剤が配向膜又は液晶を形成する物質に含まれた光硬化剤を硬化する光により硬化されるために、シール剤周辺の光硬化剤は、シール剤の硬化の間に硬化されることにより、液晶表示装置は、エッジムラの不良を有し得る。これを改善するために、シール剤及び光硬化剤は、異なる波長を有する光で硬化される必要がある。
本発明の実施形態による約４００ｎｍ以上の波長を有する光で硬化されるシール剤は、シール剤の材料及びシール剤を硬化する方法を除き、上述した工程と実質的に同様に適用される。したがって、上述したシール剤の工程と重複した詳細な説明は、説明の便宜のために省略し、本実施形態の特徴について詳細に説明する。
本発明の実施形態による約４００ｎｍ以上の波長を有する光で硬化されるシール剤は、図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃと関連して上述した又は後述する液晶表示板アセンブ製造方法、すなわち、ＳＶＡモード、ＳＣ−ＶＡモード、及び偏光ＵＶ−ＶＡモードに従って下部表示板又は上部表示板に塗布されることができる。塗布されたこのシール剤は、約４００ｎｍ以上の波長を有する光で硬化される。本発明による約４００ｎｍ以上の波長を有する光は、可視光線（visible ray）であり得る。
本発明によるシール剤が約４００ｎｍ以上の波長で硬化されるために、シール剤に照射される光がシール剤の周辺部に外れていても、配向膜を形成するか又は液晶層に含まれた光硬化剤は硬化されない。したがって、シール剤に照射された光がシール剤の周辺部に外れることを遮断するための遮蔽マスク（shield ｍask）が必要でないことがあり、これにより、液晶表示板アセンブリの製造工程を簡素化し、液晶表示装置内のシール剤の周辺で発生するエッジムラの不良を防止する。
以下、約４００ｎｍ以上の波長を有する光で硬化されるシール剤の材料について詳細に説明する。約４００ｎｍ以上の波長を有する光で硬化されるシール剤は、アクリルエポキシハイブリッド樹脂（acryl-epoxy hybrid resin）、アクリル樹脂（acryl resin）、及びエポキシ樹脂（epoxy resin）で構成された樹脂と、ジアミンで構成された硬化剤と、シランで構成されたカップリング剤（coupling agent）と、オキシムエステルで構成された光開始剤と、シリカ（silica）及びアクリル粒子（acryl particle）で構成されたフィラー（filler）とを有する。本発明の実施形態による約４００ｎｍ以上の波長を有する光で硬化されるシール剤は、オキシムエステル系光開始剤を有することができる。
アクリルエポキシハイブリッド樹脂、アクリル樹脂、及びエポキシ樹脂は、シール剤の主鎖を構成し、プレポリマー（prepolymer）として機能する。アクリルエポキシハイブリッド樹脂は、下記の構造式Ｓ−Ｉで表現されるジフェニルプロピルアクリルエポキシハイブリッド樹脂（diphenyl propyl acryl-epoxy hybrid resin）であり、アクリル樹脂は、下記の構造式Ｓ−ＩＩで表現されるジフェニルプロピルアクリル樹脂（diphenyl propyl acryl resin）であり、エポキシ樹脂は、下記の構造式Ｓ−ＩＩＩで表現されるジフェニルプロピルエポキシハイブリッド樹脂（diphenyl propyl epoxy hybrid resin）であり得る。
化学式Ｓ−Ｉ
化学式Ｓ−ＩＩ
化学式Ｓ−ＩＩＩ
ジアミンは、エポキシ樹脂と反応することにより硬化し、シール剤の汚染を減少させる。ジアミンは、オクタンジヒドラジド（octane dihydrazide）であり得、下記の化学式Ｓ−ＩＶで表現されることができる。
化学式Ｓ−ＩＶ
シランは、フィラー、有機物、又は無機物の接着力を向上させる。このシランは、トリメトキシ［３−（オキシラニルメトキシ）プロピル］シラン（trimethoxy [3-(oxiranylmethoxy) propyl] silane）であり得、下記の化学式Ｓ−Ｖで表現されることができる。
化学式Ｓ−Ｖ
オキシムエステルは、プレポリマーを硬化する光重合開始剤である。オキシムエステルは、４−アセチルジフェニルスルフィドオキシムエステル（4-acetyl diphenyl sulfide oxime ester）（Ciba, IRGACURE OXE01, OXE02）であり得、下記の化学式Ｓ−ＶＩで表現されることができる。オキシムエステルは、約４００ｎｍ以上の波長で硬化されることもあり、可視光線により硬化されることもある。
化学式Ｓ−ＶＩ
本発明の他の実施形態によるオキシムエステルは、下記の化学式Ｓ−ＶＩＩで表現されることができる。
化学式Ｓ−ＶＩＩ
ここで、Ｘは、４−アセチルジフェニルスルフィド（4-acetyl diphenyl sulfide）、Ｎ−エチルカルバゾール（N-ethyl carbazole）、及び２’−メチルフェノニルｎ−エチルカルバゾール（2’-methyl phenonyl n-ethyl carbazole）の中のいずれか１つであり得、これらは、下記の化学式Ｓ−ＶＩＩ−Ｘ１、 Ｓ−ＶＩＩ−Ｘ２、及びＳ−ＶＩＩ−Ｘ３でそれぞれ表現されることができる。Ｙ及びＺは、それぞれアルキル基（ＣｎＨ２ｎ＋１）であり得る。ｎは、１〜１２の中のいずれか１つの整数であり得る。また、Ｚは、フェニルであり得る。
化学式Ｓ−ＶＩＩ−Ｘ１
化学式Ｓ−ＶＩＩ−Ｘ２
化学式Ｓ−ＶＩＩ−Ｘ３
アクリル粒子（acryl particle）は、シール剤の内部応力を減少させ、接着強度を増加させ、樹脂の液晶溶出を防止する。アクリル粒子は、アクリル樹脂であり得、下記の化学式Ｓ−ＶＩＩＩで表現されることができる。
化学式Ｓ−ＶＩＩＩ
シリカは、シール剤の熱膨張係数及び吸収性を減少させ、シール剤の強度を増加させる。シリカは、シリカダイオキシド（ＳｉＯ２）であり得る。
本発明の１つの実施形態に従って、約４００ｎｍ以上の波長を有する光で硬化されるシール剤は、約１３重量％〜約１９重量％であり得、より望ましくは、約１６重量％のジフェニルプロピルアクリルエポキシハイブリッド樹脂と、約３９重量％〜約４９重量％であり得、より望ましくは、約４４重量％のジフェニルプロピルアクリル樹脂と、約２重量％〜約７重量％であり得、より望ましくは、約４．５重量％のジフェニルプロピルエポキシハイブリッド樹脂と、約２重量％〜約６重量％であり得、より望ましくは、約４重量％ｋのオクタンジヒドラジドと、約０．７５重量％〜約１．７５重量％であり得、より望ましくは、約１．２５重量％のトリメトキシ［３−（オキシラニルメトキシ）プロピル］シラン（trimethoxy [3-(oxiranylmethoxy) propyl] silane）と、約０．７５重量％〜約１．７５重量％であり得、より望ましくは、約１．２５重量％の４−アセチルジフェニルスルフィドオキシムエステル（Ciba, IRGACURE OXE01, OXE02）と、約１３重量％〜約１９重量％であり得、より望ましくは、約１６重量％のシリカダイオキシド（ＳｉＯ２）と、約１０重量％〜約１６重量％であり得、より望ましくは、約１３重量％のアクリル樹脂とを含み得る。
本発明の実施形態に従って、約４００ｎｍ以上の波長を有する光で硬化されるシール剤を含む液晶表示板アセンブリの製造工程は簡素化される。また、液晶表示装置は、シール剤の周辺で発生するエッジムラの不良を有しないことがある。さらに、エッジムラを減少させるためにシール剤を表示板１００及び２００の内部領域から離隔して形成する必要がなく、シール剤を表示板１００及び２００の内部領域又は内部領域の近傍に形成することができるために、液晶表示装置の外郭領域の幅が従来より約０．３ｍｍ〜約１．５ｍｍだけ狭く形成されることができる。
本発明の実施形態に従って、約４００ｎｍ以上の波長を有する光で硬化されるシール剤は、図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃと関連して上述した又は後述する液晶表示板アセンブリ製造方法、すなわち、ＳＶＡモード、ＳＣ−ＶＡモード、及び偏光ＵＶ−ＶＡモードに適用されることができる。
本発明の１つの実施形態に従って、下部及び上部マザーガラス（mother glass）（図示せず）表示板により製造された液晶表示板アセンブリについて詳細に説明する。本発明に従って複数の液晶表示板アセンブリが含まれたマザーガラスアセンブリに露光電圧を安定して供給するために、液晶表示板アセンブリの製造時間を減少させ、量産を可能にする。
本発明の実施形態による下部マザーガラス表示板は、複数の下部表示板１００を有し、上部マザーガラス表示板は、複数の上部表示板２００を有する。下部又は上部マザーガラス表示板は、それぞれ下部又は上部表示板のサイズに従って異なる個数の表示板を有することができることは、当該分野における通常の知識を有する者に容易に理解される。組み立てられた１つのマザーガラス表示板が複数の液晶表示板アセンブリを有するものを除き、１つの液晶表示板アセンブリを製造する方法は、図６Ａ及び図６Ｂと関連して上述したＳＶＡモード又はＳＣ−ＶＡモードの製造方法と実質的に同様である。したがって、マザーガラス表示板を使用する液晶表示板アセンブリを製造するための方法の説明において、ＳＶＡモード又はＳＣ−ＶＡモードに基づく製造方法と重複する説明を説明の便宜上省略するか又は簡素化し、本発明の特徴を有する製造方法について詳細に説明する。
複数の下部表示板１００を有する下部マザーガラス表示板と複数の上部表示板２００とを有する上部マザーガラス表示板は、上述した下部表示板１００及び上部表示板２００の製造方法と実質的に同様に製造される。図６Ａ及び図６Ｂと関連して上述したＳＶＡモード又はＳＣ−ＶＡモードの製造方法により製造され、組み立てられたマザーガラス表示板は、上述したようにアニーリングが行われる。組み立てられたマザーガラス表示板は、下部マザーガラス表示板と上部マザーガラス表示板とで構成され、組み立てられた複数の液晶表示板を含む。
アニーリングの後に、露光電圧を組み立てられた複数の液晶表示板の画素電極及び共通電極に印加するために組み立てられたマザーガラス表示板の中の下部マザーガラス表示板は、１個以上の辺で部分的に切断される。すなわち、下部マザーガラス表示板のサイズが上部マザーガラス表示板のサイズより約１０ｍｍ小さく下部マザーガラス表示板の横辺又は縦辺が切断される。したがって、上部マザーガラス表示板は、下部マザーガラス表示板より約１０ｍｍ大きいために、上部マザーガラス表示板に形成された共通電極層は露出する。露出した共通電極層は、共通電圧印加トリミングパターン（trimming pattern）及び画素電圧印加トリミングパターンを有する。共通電圧印加トリミングパターン及び画素電圧印加トリミングパターンは、前の工程でレーザトリミング（laser trimming）のような方法で形成されることができる。共通電圧印加トリミングパターンは、組み立てられた液晶表示板の各共通電極に接続される。画素電圧印加トリミングパターンは、組み立てられた液晶表示板の各画素電極に接続される。
露光電圧は、露出した共通電極層のトリミングパターンに印加される。すなわち、共通電極電圧は、共通電圧印加トリミングパターンに印加され、画素電圧は、画素電圧印加トリミングパターンに印加される。露光電圧は、図６Ａと関連して上述したＤＣ電圧又はマルチステップ電圧の供給方法により供給される。本発明の他の実施形態に従って、共通電圧印加トリミングパターン及び画素電圧印加トリミングパターンは、約０Ｖ電圧と約９Ｖ〜２５Ｖ電圧との供給を交互に受けることができる。すなわち、約０Ｖ電圧及び約９Ｖ〜２５Ｖ電圧の範囲内のいずれか１つの電圧は、約０．０５Ｈｚ〜５Ｈｚにスイングしつつ、共通電圧印加トリミングパターン及び画素電圧印加トリミングパターンに印加される。より望ましく、約０Ｖ電圧及び約１０Ｖ電圧は、約０．０５Ｈｚ〜１Ｈｚの範囲内のいずれか１つの値にスイングし、約０Ｖ電圧及び約２０Ｖ電圧は、約０．０５Ｈｚ〜５Ｈｚの範囲内のいずれか１つの値にスイングすることができる。１周期の間の時間は、約０ｍｓ〜５ｍｓの範囲内ののいずれか１つの値であり得る。印加された露光電圧は、複数の液晶表示板を構成する画素電極及び共通電極に同時に供給される。したがって、複数の液晶表示板アセンブリの画素電極及び共通電極に接続されたマザーガラス表示板のトリミングパターンに露光電圧を印加するために、工程が簡素であり、均一の露光電圧が複数の液晶表示板アセンブリに印加されることができる。この後に、紫外線を液晶表示板アセンブリに照射することによりプレチルト角を有する光硬化層３５及び３６を形成する方法が行われ、この方法は、図６Ａ及び図６Ｂと関連して上述したＳＶＡモード又はＳＣ−ＶＡモードの製造方法と実質的に同様である。完成された液晶表示板アセンブリは、マザーガラス表示板でそれぞれ分離される。
本発明の実施形態に従って露光電圧をマザーガラス表示板に供給することにより液晶表示板アセンブリの画質の特性が均一になり、液晶表示板アセンブリが短時間内に大量製造されることができる。
本発明の１つの実施形態に従って、マザーガラス表示板に形成された後に組み立てられた液晶表示板アセンブリの画素電極及び共通電極に印加される電圧間の偏差及び信号遅延を減少させるために、下部マザーガラス表示板の切断部分は、向かい合う２個以上の辺であり得る。例えば、切断部分が表示板の中心線に対して対称に２つ配置されている場合には、両サイドから電圧を供給可能であり片方から電圧を供給する場合よりも信号遅延が減少し、また、対称でああるために両サイドの電圧の偏差を小さくすることができる。
本発明の１つの実施形態に従って、画素電圧印加トリミングパターンは、上板共通電圧印加点を形成する際に適用される導電体により上板共通電圧印加点を形成する工程と同時に画素電極と電気的に接続されることができる。
偏光ＵＶ−ＶＡモード（Polarized Ultra-Violet Vertical-Alignment Mode）
実施形態１
以下、図６Ｃを参照して、偏光ＵＶ−ＶＡモードを有する液晶表示板アセンブリ３００の製造方法について説明する。図６Ｃは、図１乃至図５Ａ及び図５Ｂを参照して製造された下部表示板１００及び上部表示板２００を用いて偏光ＵＶ−ＶＡモードに基づく液晶表示板アセンブリ３００を製造する方法を示す概略的なフローチャートである。偏光ＵＶ−ＶＡモードに基づく液晶表示板アセンブリ３００を製造する方法は、配向膜２９１及び２９２を形成する方法を除き、上述したＳＶＡモード及びＳＣ−ＶＡモードに基づく液晶表示板アセンブリ３００を製造する方法と同様である。したがって、配向膜２９１及び２９２を形成する方法を除いた製造方法の重複説明は、説明の便宜上省略し、偏光ＵＶ−ＶＡモードと他のモード間の差について詳細に説明する。また、下板配向膜２９１及び上板配向膜２９２を形成する過程は、実質的に同様であるため、重複説明を避けるために、下板配向膜２９１の形成過程について詳細に説明する。
実施形態１
以下、図６Ｃを参照して、偏光ＵＶ−ＶＡモードを有する液晶表示板アセンブリ３００の製造方法について説明する。図６Ｃは、図１乃至図５Ａ及び図５Ｂを参照して製造された下部表示板１００及び上部表示板２００を用いて偏光ＵＶ−ＶＡモードに基づく液晶表示板アセンブリ３００を製造する方法を示す概略的なフローチャートである。偏光ＵＶ−ＶＡモードに基づく液晶表示板アセンブリ３００を製造する方法は、配向膜２９１及び２９２を形成する方法を除き、上述したＳＶＡモード及びＳＣ−ＶＡモードに基づく液晶表示板アセンブリ３００を製造する方法と同様である。したがって、配向膜２９１及び２９２を形成する方法を除いた製造方法の重複説明は、説明の便宜上省略し、偏光ＵＶ−ＶＡモードと他のモード間の差について詳細に説明する。また、下板配向膜２９１及び上板配向膜２９２を形成する過程は、実質的に同様であるため、重複説明を避けるために、下板配向膜２９１の形成過程について詳細に説明する。
１番目のステップ、すなわち、ステップＳ３１０及びステップＳ３２０で、画素電極１９１を有する下部表示板１００及び共通電極２７０を有する上部表示板２００の製造は、図１乃至図５Ａ及び図５Ｂと関連して説明したものと実質的に同一である。画素電極１９１及び共通電極２７０は、上述した微細ブランチ又は微細スリットを有しないことがある。
次のステップＳ３３１及びステップＳ３３２において、偏光配向反応物（図示せず）は、画素電極１９１及び共通電極２７０のそれぞれに塗布された後に、熱により垂直光配向物質層（図示せず）及び偏光主配向物質層（図示せず）にマイクロ相分離（Micro Phase Separation：以下、“ＭＰＳ”と称する。）が起こるようにする。偏光紫外線がマイクロ相分離が起こった偏光配向反応物に照射された後に、方向性を有する下板配向膜２９１及び上板配向膜２９２が形成される。以下、下板配向膜２９１の形成工程について詳細に説明する。
偏光配向反応物は、垂直光配向物質と偏光主配向物質とからなされる。偏光配向反応物は、インクジェット又はロールプリンティングにより電極１９１及び２７０上に塗布された後に、後述する硬化によりマイクロ相分離（ＭＰＳ）が起こるようにする。マイクロ相分離のための硬化は、２つのステップに進むことができる。まず、予備加熱、例えば約６０〜９０℃、より望ましくは、約８０℃で約１〜５分の間、より望ましくは、約２〜３分の間に予備硬化（pre-bake）工程が行われ、偏光配向反応物の溶媒が除去された後、後加熱、例えば、約２００℃〜２４０℃で進む。より望ましくは約２２０℃で約１０〜６０分、より望ましくは約１０〜２０分の間に後硬化（post-bake）工程が行われることによりマイクロ相分離（ＭＰＳ）構造を形成する。偏光配向反応物のマイクロ相分離が生じた後に、垂直光配向物質は、主に液晶層３の近傍に垂直光配向物質層（図示せず）を形成し、偏光主配向物質は、主に画素電極１９１の近傍に偏光主配向物質層（図示せず）を形成する。硬化によりマイクロ相分離が生じた偏光主配向物質層は、主配向膜３３及び３４となる。下板主配向膜３３は、約１０００Åの厚さを有し得る。したがって、液晶層３に近いほど偏光主配向物質のモル濃度に比べて垂直光配向物質のモル濃度がさらに大きくなる。
偏光配向反応物を構成する垂直光配向物質と偏光主配向物質との混合重量％比率は、約５：９５〜５０：５０であり得、より望ましくは、約１０：９０〜３０：７０である。溶媒は、偏光配向反応物の成分比に含まれない。偏光配向反応物に混合された垂直光配向物質が少ないほど未硬化の光反応基が少ないために、液晶表示装置の残像が減少するだけではなく、光反応基の反応効率が向上する。したがって、垂直光配向物質が約５０重量％以下に混合されることが望ましい。また、垂直光配向物質が約５重量％以上に混合される場合に、プレチルト角の均一性がよくなるので、液晶表示装置のムラが減少する。垂直光配向物質及び偏光主配向物質の表面張力は、それぞれ約２５−６５ｄｙｎｅ／ｃｍである。マイクロ相分離がより鮮明に形成されるためには、垂直光配向物質の表面張力は、偏光主配向物質の表面張力より同一であるか又は小さくなければならない。
約１，０００−１，０００，０００の重量平均分子量を有するポリマー物質である垂直光配向物質は、柔軟基（flexible functional group）、熱可塑性作用基（thermoplastic functional group）、光反応基（photoreactive group）、及び垂直発現基（vertical functional group）を含む少なくとも１つの側鎖が主鎖にリンクされる化合物である。
柔軟基又は熱可塑性作用基は、ポリマー主鎖にリンクされている側鎖が容易に配向されるようにする作用基であり、約３〜２０の炭素数（carbon number）を有する置換又は非置換がなされたアルキル基又はアルコキシ基で構成されることができる。
光反応基は、紫外線のような光の照射により直接光重合（photo dimerization）反応又は光異性化（photo isomerization）反応が発生する作用基である。例えば、光反応基は、アゾ（azo）系化合物、シンナメート系化合物、カルコン系化合物、クマリン系化合物、マレイミド系化合物、及びこれらの混合物から選択された少なくとも１つの物質で構成される。
垂直発現基は、基板１１０及び２１０と平行に位置した主鎖に対して垂直方向に側鎖の全体を移動させる官能基であり、約３〜１０の炭素数を有するアルキル基又はアルコキシ基が置き換えられたアリール基又は約３〜１０の炭素数を有するアルキル基又はアルコキシ基が置き換えられたシクロヘキシル基で構成され得る。
柔軟基、光反応基、及び垂直官能基が結合されているジアミンのようなモノマーは、酸無水物（acid anhydride）とともにポリマー重合がなされることにより垂直光配向物質が製造されることができる。例えば、フッ素Ｆ、アリール基、及びシンナメートを含む少なくても１つの側鎖がジアミンと酸二無水物（acid dianhydride）とを重合することにより垂直光配向物質を形成する。フッ素Ｆは、垂直光配向物質を検出するための表示子である。
他の実施形態による垂直光配向物質は、熱可塑性作用基、光反応基、及び垂直発現基が結合されている化合物をポリイミド、ポリアミック酸などに添加することにより製造されることもある。この場合、熱可塑性作用基がポリマー主鎖に直接リンクされることにより、側鎖は、熱可塑性作用基、光反応基、垂直発現基などを含む。
一方、偏光主配向物質は、ポリマー主鎖を含むことができ、重量平均分子量は、約１０，０００−１，０００，０００である。偏光主配向物質が約５０−８０モル％濃度のイミド基を含む場合に、液晶表示装置のムラ及び残像が減少する。マイクロ相分離がより鮮明に形成され、液晶表示装置の残像を減少させるために、偏光主配向物質は、ポリマー主鎖にリンクされた垂直発現基を約５モル％以下に含み得る。
主鎖は、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリアミド、ポリアミックイミド（polyamicimide）、ポリエステル、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリスチレン、及びこれらの混合物から選択された少なくとも１つの物質でなされることができる。主鎖がイミド基の環構造を多く含むほど、例えば、望ましくは、イミド基を約５０モル％以上含む場合に、主鎖の剛性がさらに大きくなる。したがって、液晶表示装置を長期間駆動した時に発生するムラが減少し、液晶分子の配向安全性がよくなる。
偏光主配向物質は、上述したＳＣ−ＶＡモードの表面主配向物質であり得る。また、偏光主配向物質は、ＶＡモード又はＴＮモードに一般的に使用される物質であり得ることは、当該分野における通常の知識を有する者には容易に理解される。
紫外線がマイクロ相分離が起こった垂直光配向物質層に照射される場合に、光反応基は、光硬化されることにより光硬化層３５を形成する。熱硬化により形成された主配向膜３３及び紫外線により形成された光硬化層３５は、下板配向膜２９１を構成する。
垂直光配向物質層に照射される光は、偏光紫外線、平行紫外線（Collimated UV）又は傾斜した光であり得る。偏光紫外線は、直線偏光紫外線（linearly polarized ultra-violet：ＬＰＵＶ）又は部分偏光紫外線（partially polarized ultra-violet：ＰＰＵＶ）であり得る。照射波長は、約２７０ｎｍ〜３６０ｎｍであり、照射エネルギーは、約１０〜５，０００ｍＪであり得る。光を透過する開口部と遮光する遮光部とが備えられたマスクが下部表示板１００又は上部表示板２００の光硬化領域又は非光硬化領域に対応するように配置された後に、光が照射される。本発明の一実施形態に従って、ＬＰＵＶは、表示板の基板１１０及び２１０に対して所定の傾斜角、例えば、約２０°〜７０°に照射される。マスクの開口部を通過した光により、垂直光配向物質層は、二量化反応（dimerization reaction）、シストランス異性化反応（cis-trans isomerization）、又は光分解反応（light-decomposition reaction）を起こす。したがって、ＬＰＵＶの方向及び偏光方向に従って光硬化された光硬化層３５のポリマーは、基板１１０に垂直である方向に対して若干斜めに傾いた方向性を有する。
これは、配向膜２９１及び２９２の表面が一定の方向にラビングされたものと同一の効果を有し、光硬化層３５に隣接した液晶分子３１は、光硬化層３５のポリマーと同様に傾くことにより一定の角のプレチルト角を有する。したがって、偏光紫外線の傾斜角に基づいて液晶分子３１のプレチルト角の方向が決定され、一定のプレチルト角方向の液晶分子を有するドメインが形成される。本発明の実施形態に従って、２個のプレチルト角の方向を有する光硬化層３５及び３６は、下部表示板１００及び上部表示板２００の各々に形成され、液晶表示装置の液晶層３は、光硬化層３５及び３６のプレチルト角の方向にベクトル和により相互に異なる方位角を有する４個のドメインを有する。他方、４個の相互に異なる方向を有する光硬化層３５及び３６は、下部表示板１００及び上部表示板２００の中のいずれか１つに形成され、これにより、液晶層３は、４個のドメインを有することができる。４個のドメインの方位角は、偏光子の偏光軸に対して約４５°傾き得る。
次のステップＳ３４０において、シール剤は、下板配向膜２９１及び上板配向膜２９２が形成された下部表示板１００と上部表示板２００との間に形成され、２つの表示板１００及び２００が密封されることにより液晶表示板アセンブリ３００が製造される。このように製造された液晶表示板アセンブリ３００は、偏光ＵＶ−ＶＡモードの特性を有する。液晶表示装置が偏光ＵＶ−ＶＡモードに基づいて製造される場合に、未硬化の光反応基が減少することにより液晶表示装置の残像が減少する。また、ドメインが偏光紫外線の方向に基づいて形成されることにより、液晶表示装置の加工性（processability）が改善する。言い換えれば、ＳＶＡモード又はＳＣ−ＶＡモードにおいて、液晶分子３１は、露光電圧により液晶層３に形成された電場及び微細ブランチ１９７の方向に従ってプレチルト角を有するが、偏光ＵＶ−ＶＡモードにおいて、光硬化層３５は、微細ブランチ１９７が存在するか否か及び微細ブランチ１９７の方向に無関係に、２つの表示板１００及び２００の密封の前に形成されることにより加工性を改善させる。
実施形態２
本発明の他の実施形態による液晶表示装置の配向膜は、混合光配向物質４８を有する偏光配向反応物により形成される。本発明による偏光配向反応物に含まれた混合光配向物質４８は、相分離過程で偏光配向反応物の表面に容易に移動し、これにより、未硬化の光反応性ポリマーが減少し、液晶表示装置の生産コスト、残留ＤＣ電圧又は残像が減少する。本発明の一実施形態による混合光配向物質４８は、熱反応部４８ａ、光反応部４８ｂ、及び垂直発現部４８ｃを含み、これらで構成された化合物であり得る。
本発明の他の実施形態による液晶表示装置の配向膜は、混合光配向物質４８を有する偏光配向反応物により形成される。本発明による偏光配向反応物に含まれた混合光配向物質４８は、相分離過程で偏光配向反応物の表面に容易に移動し、これにより、未硬化の光反応性ポリマーが減少し、液晶表示装置の生産コスト、残留ＤＣ電圧又は残像が減少する。本発明の一実施形態による混合光配向物質４８は、熱反応部４８ａ、光反応部４８ｂ、及び垂直発現部４８ｃを含み、これらで構成された化合物であり得る。
本発明の実施形態は、偏光配向反応物を構成する材料及び熱硬化工程でマイクロ相分離（ＭＰＳ）工程を除き、上述した偏光ＵＶ−ＶＡモードにより製造された液晶表示板アセンブリと実質的に同様である。以下、説明の便宜上、重複説明を簡略に説明するか又は省略する。上板配向膜２９２及び下板配向膜２９１を形成することは実質的に同様であるので、上板配向膜２９２及び下板配向膜２９１を区分せず、本発明の実施形態による配向膜の形成工程について詳細に説明する。
以下、図１５Ａ〜図１５Ｇを参照して本発明の実施形態に従って混合光配向物質４８を有する偏光配向反応物４７により形成された配向膜の形成工程について詳細に説明する。図１５Ａ〜図１５Ｇは、本発明の２番目のＵＶ−ＶＡモードの実施形態に従って液晶表示板アセンブリの配向膜が形成される工程を順次に示す断面図である。図１５Ａを参照して、混合光配向物質４８を有する偏光配向反応物４７は、上述したように、画素電極１９１及び共通電極２７０上に塗布される。混合光配向物質４８を有する偏光配向反応物４７は、下部表示板１００及び上部表示板２００の内部領域に形成され、又は外郭領域に一部重なるように塗布されることもある。混合光配向物質４８を有する偏光配向反応物４７は、偏光主配向物質３７、光配向垂直物質４９、混合光配向物質４８、及び溶媒の混合物であり得る。画素電極１９１及び共通電極２７０は、上述した微細ブランチ又は微細スリットを有しないこともある。
以下、混合光配向物質４８を有する偏光配向反応物４７を構成する偏光主配向物質３７、光配向垂直物質４９、混合光配向物質４８、及び溶媒の構成比について詳細に説明する。
光配向垂直物質４９、偏光主配向物質３７、及び混合光配向物質４８を含むことにより製造された固形分（solid contents）は、溶媒に溶解されることにより混合光配向物質４８を有する偏光配向反応物４７を形成する。偏光配向反応物４７において、溶媒は、約８５重量％〜約９８重量％であり得、より望ましくは、約９３．５重量％であり、溶媒を除いた固形分、すなわち、偏光主配向物質３７と光配向垂直物質４９と混合光配向物質４８との混合物は、偏光配向反応物４７の中で約２重量％〜約１５重量％であり得、より望ましくは、約６．５重量％である。約２重量％以上の含量を有する固形分は、下部又は上部表示板に塗布される時に偏光配向反応物４７の印刷性をよくすることができる。約１５重量％以下の含量を有する固形分は、固形分が溶媒に溶けないために形成される沈着物（precipitates）の生成を防止することができ、偏光配向反応物４７の印刷性をよくすることができる。
偏光主配向物質３７は、固形分の中で約３４重量％〜約８９．５５重量％であり得、より望ましくは、約７０重量％であり、光配向垂直物質４９は、固形分の中で約８．５重量％〜約５９．７重量％であり得、より望ましくは、約３０重量％であり、混合光配向物質４８は、固形分の中で約０．５重量％〜約１５重量％であり得、より望ましくは、約５重量％である。固形分は、偏光配向反応物４７の中で溶媒を除いたものである。固形分の全重量の約０．５重量％以上の含量を有する混合光配向物質４８は、光配向垂直物質４９と反応することにより光配向垂直物質４９に最小の光反応性を提供することができる。また、固形分の全重量の約１５重量％以下の含量を有する混合光配向物質４８は、偏光配向反応物４７により形成された配向膜の配向特性が減少することを最小にすることができる。
光配向垂直物質４９と偏光主配向物質３７との重量比は、約１：９〜約６：４であり得、より望ましくは、約１：９〜約５：５であり得る。このような重量比を有する偏光配向反応物４７は、上述した予備加熱又は後加熱によりマイクロ相分離が容易に起こり得、混合光配向物質４８は、空気と接触する偏光配向反応物４７の表面に容易に移動されることができる。光配向垂直物質４９及び偏光主配向物質３７は、物質の保管性及び印刷性のためにそれぞれ約１０，０００〜約９００，０００の重量平均分子量を有することができる。重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（Gel Permeation Chromatography：ＧＰＣ）により測定された単分散ポリスチレン換算値（polystyrene-reduced value）である。
以下、混合光配向物質４８を有する偏光配向反応物４７を構成する偏光主配向物質３７、光配向垂直物質４９、混合光配向物質４８、及び溶媒について詳細に説明する。
偏光主配向物質３７は、側鎖を有しない約９５モル％〜約１００モル％のモノマーと側鎖を有する約０モル％〜約５モル％のモノマーとで構成された化合物であり、これらの組成を有する偏光主配向物質３７は、水平配向性を有する。側鎖を有しないモノマーは、偏光主配向物質３７の中で約１００モル％であるものが望ましいが、水平配向性を減少させない組成範囲、すなわち、約９５モル％〜約１００モル％であり得る。また、側鎖を有するモノマーは、水平配向性を減少させない組成範囲、すなわち、偏光主配向物質３７の中で約０モル％〜約５モル％であり得る。偏光主配向物質３７を構成するモノマーの側鎖は、−Ｈを除くすべての作用基を含むことができる。表面主配向物質３７を構成するモノマーの側鎖が光配向垂直物質４９を構成するモノマーの側鎖と実質的に同一であり得るが、側鎖を有するモノマーの組成比が小さいので、偏光主配向物質３７は、水平配向性を有することができる。
偏光主配向物質３７は、ポリイミド系化合物、ポリアミック酸系化合物、ポリシロキサン系化合物、ポリビニルシンナメート系化合物、ポリアクリレート系化合物、ポリメチルメタクリレート系化合物及びこれらの混合物から選択された少なくとも１つの物質であり得る。
本発明の一実施形態に従って、偏光主配向物質３７がポリイミド系化合物である場合に、主鎖は、イミド結合を有するモノマーであり得る。
光配向垂直物質４９は、末端が疎水性基（hydrophobic group）を有する側鎖にリンクされたモノマーと側鎖を有しないモノマーとで構成された化合物である。光配向垂直物質４９を構成する側鎖を有するモノマーは、１０モル％（モル％）〜７０モル％であり得、より望ましくは、約２０モル％〜約６０モル％であり得、側鎖を有しないモノマーは、３０モル％〜９０モル％であり得、より望ましくは、約４０モル％〜約８０モル％であり得る。これらの組成を有する光配向垂直物質４９は、垂直配向性を有する。
光配向垂直物質４９を構成する側鎖を有するモノマーと側鎖を有しないモノマーとは、それぞれポリイミド系化合物を構成するイミド結合のモノマー、ポリアミック酸系化合物を構成するアミック酸系モノマー、ポリシロキサン系化合物を構成するシロキサン系モノマー、ポリビニルシンナメート系化合物を構成するビニルシンナメート系モノマー、ポリアクリル酸系化合物を構成するアクリレート系モノマー、ポリメチルメタクリレート系化合物を構成するメチルメタクリル酸系モノマー及びこれらの混合物から選択された少なくとも１つの物質であり得る。
光配向垂直物質４９の主鎖は、ポリイミド系化合物又はポリアミック酸系化合物であり得る。本発明の実施形態に従ってイミド結合のモノマーで構成された光配向垂直物質４９は、主鎖としてポリイミド系化合物を含み、側鎖が主鎖にリンクされた構造を有する。イミド結合のモノマーで構成された光配向垂直物質４９は、ポリアミック酸系化合物の一部をイミド化させることにより製造されることができる。光配向垂直物質４９の主鎖は、側鎖を除いたモノマーの接続部分として定義される。本発明の実施形態に従って、主鎖としてポリアミック酸系化合物を含む光配向垂直物質４９は、ジアミン系化合物及び酸無水物の反応により製造されることができる。ジアミン系化合物は、側鎖と実質的に同一の作用基を有するジアミンであり得る。
光配向垂直物質４９の側鎖は、第１の作用基と、第１の作用基に接続され、複数の炭素環を含む第２の作用基と、第２の作用基に接続された垂直発現基４９ｃとを有する。第１の作用基は、約１〜１０の炭素数を有するアルキル基又はアルコキシ基を含むことができる。第２の作用基は、第１の作用基により主鎖にリンクされ、垂直発現基４９ｃにリンクされる。第２の作用基は、シクロヘキサン、ベンゼン、クロマン（chroman）、ナフタレン（naphthalene）、テトラヒドロピラン（tetrahydropyran）、ジオキサン（dioxane）、又はステロイド誘導体を含むことができる。図１５Ｃに示す垂直発現基４９ｃは、側鎖の末端にリンクされた疏水性基である。垂直発現基４９ｃは、１〜１２の炭素数を有する直鎖アルキル基、直鎖アルキルに側鎖がリンクされた分岐アルキル基、又は２〜１２の炭素数を有するアルケニル基を含むことができる。垂直発現基４９ｃにおいて、水素原子は、それぞれＦ又はＣｌに置き換えられることができる。
本発明の実施形態に従って、光配向垂直物質４９の側鎖は、次の化学式Ｘ−ＵＶ１〜Ｘ−ＵＶ４で表現されるモノマーであり得る。
化学式Ｘ−ＵＶ１
化学式Ｘ−ＵＶ２
化学式Ｘ−ＵＶ３
化学式Ｘ−ＵＶ４
本発明の一実施形態に従って、光配向垂直物質４９の側鎖は、光反応基を有する光反応部を含むことができる。光配向垂直物質４９の側鎖にリンクされた光反応基は、光により硬化されることによりプレチルト角を有する光硬化層を形成することができる。光反応部４８ｂは、第２の作用基と置き換えられ、すなわち、第１の作用基と垂直発現基４９ｃ間に介在し、第１の作用基及び垂直発現基４９ｃにリンクされることができる。他方、光反応部４８ｂは、第１の作用基と第２の作用基との間に介在することにより、第１及び第２の作用基にそれぞれリンクされることができる。光配向垂直物質４９の側鎖にリンクされた光反応部は、下記の化学式Ｘ−ＵＶ５〜Ｘ−ＵＶ９で表現されるモノマーであり得る。
化学式Ｘ−ＵＶ５
化学式Ｘ−ＵＶ６
化学式Ｘ−ＵＶ７
化学式Ｘ−ＵＶ８
化学式Ｘ−ＵＶ９
光配向垂直物質４９の側鎖にリンクされた光反応部は、上述した光反応性ポリマー、反応性メソゲン（ＲＭ）、光重合物質、光異性化物質、及びこれらの化合物又は混合物から選択された少なくとも１つの物質であり得る。
本発明による混合光配向物質４８は、下記の化学式Ｘ−ＵＰ１で表現される化合物を有する。混合光配向物質４８は、熱反応部４８ａ、光反応部４８ｂ、接続部及び垂直発現部４８ｃで構成される。熱反応部４８ａは、熱により炭素間の結合が切れ、光配向垂直物質４９と混合光配向物質４８との結合が容易となる。光反応部４８ｂは、光により他の光反応部に結合される。接続部は、光反応部４８ｂ、熱反応部４８ａ、及び垂直発現部４８ｃを接続する。垂直発現部４８ｃは、混合光配向物質４８の垂直配向性を向上させる。
化学式Ｘ−ＵＰ１
Ｂ１−Ｘ１−Ａ１−Ｙ１−Ｄ
上述した化学式において、Ａ１は、図１５Ｃに示す混合光配向物質４８の光反応部４８ｂである。光反応部４８ｂは、照射される光を受信することにより隣接した光反応部４８ｂと重合されるか又は硬化されることができる。Ａ１は、シンナメート、クマリン、又はカルコンであり得る。
Ｂ１−Ｘ１−Ａ１−Ｙ１−Ｄ
上述した化学式において、Ａ１は、図１５Ｃに示す混合光配向物質４８の光反応部４８ｂである。光反応部４８ｂは、照射される光を受信することにより隣接した光反応部４８ｂと重合されるか又は硬化されることができる。Ａ１は、シンナメート、クマリン、又はカルコンであり得る。
Ｘ１及びＹ１は、接続部であり、光反応部Ａ１、熱反応部Ｂ１、及び垂直発現部Ｄを接続させる。Ｘ１及びＹ１は、それぞれ単結合又は−ＣｎＨ２ｎ−（ｎは、１〜６の整数である）であり得る。Ｘ１及び／又はＹ１が−ＣｎＨ２ｎ−である場合、Ｘ１及び／又はＹ１は、直鎖（linear）型又は分岐（branched）型炭化水素を有することができる。
Ｘ１及びＹ１を構成する１つ以上の−ＣＨ２−は、−Ｏ−又は−Ｓｉ−に置き換えられることができる。本発明の実施形態に従って、Ｘ１及び／又はＹ１は、−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＨ２−、−Ｏ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−Ｓｉ−、又は−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−であり得る。
Ｂ１は、図１５Ｃに示す熱反応部４８ａである。Ｂ１は、熱により容易に切れる炭素間の結合又は炭素と酸素との結合で構成され、光配向垂直物質４９と容易に結合されることができる。Ｂ１は、
又は
であり得る。
Ｄは、図１５Ｃに示す垂直配向性を有する混合光配向物質４８の垂直発現部４８ｃであり、１〜１２の炭素数を有するアルキル基又は２〜１２の炭素数を有するアルケニル基である。混合光配向物質４８の垂直発現部４８ｃは、垂直配向性を向上させる。すなわち、光配向垂直物質４９の側鎖にリンクされた垂直発現基４９ｃの他に、混合光配向物質４８が垂直発現部４８ｃを有することにより偏光配向反応物４７を構成する垂直作用基が多くなる。したがって、垂直発現部４８ｃを有する混合光配向物質４８及び垂直発現基４９ｃを有する光配向垂直物質４９は、熱硬化過程で結合されることにより垂直配向作用基の密度を増加させ、配向膜の垂直配向性を向上させることができる。化学式Ｘ−ＵＰ１において、Ｂ１を除いた水素原子は、それぞれＦ又はＣｌに置き換えられることができる。
本発明の実施形態に従って、化学式Ｘ−ＵＰ１で表現される混合光配向物質４８は、Ａ１を構成するシンナメート、Ｘ１及びＹ１をそれぞれ構成する−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−、Ｂ１を構成する
、及びＤを構成する
を有することができる。
本発明の他の実施形態に従って、混合光配向物質４８は、次の化学式Ｘ−ＵＰ２で表現される化合物を有することができる。
化学式Ｘ−ＵＰ２
Ｂ２−Ｘ２−Ａ２
上述した化学式において、Ａ２は、混合光配向物質４８の光反応部４８ｂを構成する物質であり得る。Ｘ２は、混合光配向物質４８の接続部を構成する物質であり得る。Ｂ２は、混合光配向物質４８の熱反応を構成する物質であり得る。Ｂ２、Ｘ２、Ａ２の物質は、それぞれＢ１、Ｘ１、Ａ１と同様であり得る。また、化学式Ｘ−ＵＰ２において、Ｂ２を除いた水素原子は、それぞれＦ又はＣｌに置き換えられることができる。
Ｂ２−Ｘ２−Ａ２
上述した化学式において、Ａ２は、混合光配向物質４８の光反応部４８ｂを構成する物質であり得る。Ｘ２は、混合光配向物質４８の接続部を構成する物質であり得る。Ｂ２は、混合光配向物質４８の熱反応を構成する物質であり得る。Ｂ２、Ｘ２、Ａ２の物質は、それぞれＢ１、Ｘ１、Ａ１と同様であり得る。また、化学式Ｘ−ＵＰ２において、Ｂ２を除いた水素原子は、それぞれＦ又はＣｌに置き換えられることができる。
化学式Ｘ−ＵＰ１で表現される混合光配向物質４８に比べて、化学式Ｘ−ＵＰ２で表現される混合光配向物質４８は、垂直発現部４８ｃを有しない。化学式Ｘ−ＵＰ２で表現される混合光配向物質４８が垂直発現部４８ｃを有しなくても、大きなサイズの光反応部４８ｂは、光配向垂直物質４９の側鎖の安定した配置を可能にする。
この溶媒は、光配向垂直物質４９、偏光主配向物質３７、及び混合光配向物質４８の溶解又は混合を可能にする化合物又は印刷性を向上させることができる化合物であり得る。この溶媒は、有機溶媒であり得、上述した物質であり得る。
光硬化反応を向上させるために、偏光配向反応物４７は、上述した光開始剤をさらに含んでもよい。
図１５Ｂ〜図１５Ｅを参照すると、塗布された後に、偏光配向反応物４７は、上述したように、予備加熱（図１５Ａ）又は後加熱（図１５Ｄ）の熱処理により熱硬化される。偏光配向反応物４７は、熱硬化によりマイクロ相分離が起こる。本発明の実施形態に従って、偏光配向反応物４７は、予備加熱ステップで相分離が起こり、後加熱ステップで相分離が完了する。以下、偏光配向反応物４７の相分離工程について詳細に説明する。
図１５Ｂを参照して、偏光配向反応物４７は、予備加熱が施される。予備加熱が施された偏光配向反応物４７は、偏光主配向物質層３７ａ及び垂直光配向物質層４６ａでマイクロ相分離が起こり、偏光配向反応物４７の溶媒は気化する。偏光主配向物質層３７ａは、画素電極又は共通電極の近傍に形成され、主に偏光主配向物質３７を含む。偏光主配向物質層３７ａは、光配向垂直物質４９及び混合光配向物質４８を含み得る。垂直光配向物質層４６ａは、空気と接触する表面の近傍に形成され、主に、偏光主配向物質３７と混合光配向物質４８とを含む。垂直光配向物質層４６ａは、偏光主配向物質３７を含み得る。偏光主配向物質層３７ａ及び垂直光配向物質層４６ａの界面には、光配向垂直物質４９及び偏光主配向物質３７が実質的に混合された状態であり得る。
図１５Ｃを参照すると、偏光配向反応物４７の相分離が起こる工程は、次のようである。本発明の実施形態に従って、偏光配向反応物４７を構成する光配向垂直物質４９は、偏光主配向物質３７に比べて相対的に無極性（non-polarity）を有し、偏光主配向物質３７は、光配向垂直物質４９に比べて相対的に極性を有する。空気は、画素又は共通電極を構成する物質に比べて無極性を有し、画素又は共通電極を構成する物質は、空気に比べて極性を有する。したがって、予備加熱工程において、偏光配向反応物４７を構成する光配向垂直物質４９は、偏光主配向物質３７より空気との親和力がさらに大きいために、主に空気と接触する表面の方向に移動される。また、極性を有する偏光主配向物質３７が混合光配向物質４８を押し出すために、混合光配向物質４８は、光配向垂直物質４９のように移動することにより光配向垂直物質４９と混合される。したがって、予備加熱工程において、表面の方向に移動した混合光配向物質４８及び光配向垂直物質４９は、垂直光配向物質層４６ａを形成する。その結果、混合光配向物質４８は、偏光主配向物質３７及び光配向垂直物質４９の相分離工程により、空気と接触する表面に容易に移動することができるために、偏光配向反応物４７に含まれた混合光配向物質４８の含量を減少させることができる。
他方、偏光配向反応物４７を構成する偏光主配向物質３７は、光配向垂直物質４９より偏光配向反応物４７の下部に形成された物質、すなわち画素電極又は共通電極との親和力がより大きいために電極層の方向に移動する。電極層の方向に移動した偏光主配向物質３７及び一部の光配向垂直物質４９は、偏光主配向物質層３７ａを形成する。光配向垂直物質４９の垂直発現基４９ｃは、１次加熱で垂直配向を有することができる。混合光配向物質４８は、熱反応部４８ａ、光反応部４８ｂ、及び垂直発現部４８ｃで構成され得る。
図１５Ｄ〜図１５Ｅを参照すると、相分離が起こった偏光配向反応物４６ａ及び３７ａは、上述したように後加熱される。後加熱された偏光配向反応物４６ａ及び３７ａは、主配向膜３３と垂直配向を形成する。主配向膜３３は、主に偏光主配向物質３７の硬化により形成される。また、後加熱工程において、混合光配向物質４８を構成する熱反応部４８ａの化学結合は、容易に切れ、切れた熱反応部４８ａは、光配向垂直物質４９との化学結合を行う。したがって、垂直光配向物質層４６ａを構成する光配向垂直物質４９及び混合光配向物質４８の熱反応部４８ａは、化学的に結合され、光反応部４８ｂ及び垂直発現部４８ｃは、垂直光配向物質層４６ａの表面で垂直配向を形成し、これにより、光配向垂直物質４９が光反応性を有しなくても、混合光配向物質４８の熱反応部４８ａと結合することにより、光配向垂直物質４９は、光反応性を有することができる。混合光配向物質４８と結合された光配向垂直物質４９又は偏光主配向物質３７は、光反応性を有することができるので偏光配向反応物４７に含まれた混合光配向物質４８をさらに減少させることができる。後加熱工程において、偏光配向反応物４７の溶媒は、追加で気化することができる。また、後加熱工程において、光配向垂直物質４９に含まれた垂直発現基４９ｃは、垂直配向され得る。
後加熱工程が完了した偏光配向反応物４７は、純水（ＤＩＷ）により洗浄され、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）により追加で洗浄されることができる。洗浄の後に、偏光配向反応物４７は、乾燥される。
次に、図１５Ｆ〜図１５Ｇを参照すると、光を垂直光配向物質層４６ａに照射する場合に、混合光配向物質４８の光反応部４８ｂが硬化されることにより、図１５Ｇに示すように、光硬化層３５が主配向膜上に形成される。熱硬化により形成された主配向膜３３及び紫外線により形成された光硬化層３５は、下板配向膜２９１を構成する。図１５Ｆに示す垂直光配向物質層４６ａに照射された光及び光硬化工程は、偏光ＵＶ−ＶＡモードに関連して上述したものと同一である。非接触方式の光硬化工程により、光硬化層は、プレチルト角を有する。光硬化層のプレチルト角は、表示板１００及び２００の基板に対して約８０゜〜約９０゜であり得、より望ましくは、約８７．５゜〜約８９．５゜であり得る。上述した光照射方法により、画素電極が微細スリット又は微細ブランチを有しなくても、本発明の実施形態による液晶表示装置は、液晶層を複数のドメインに分ける複数のドメインを有することができる。
この後に、ステップＳ３４０に関連して上述したように、下板配向膜２９１及び上板配向膜２９２が形成された下部表示板１００と上部表示板２００との間で液晶層３及びシール剤が形成される。シール剤により組み立てられた表示板は、アニーリングが行われる。シール剤の材料、シール剤を硬化する工程、及びアニーリングは、リジッド垂直配向側鎖の主配向膜３３及び３４について上述したものと同一であり得る。このように製造された液晶表示板アセンブリ３００は、偏光ＵＶ−ＶＡモードの特性を有する。
本発明に従って、偏光配向反応物４７に含まれた混合光配向物質４８は、配向膜を形成する工程で光が照射される表面に容易に移動されることができるので、偏光配向反応物４７に含まれた混合光配向物質４８の含量を減少させることができる。したがって、液晶表示装置の生産コストを減少させることができる。
また、光配向垂直物質４９又は偏光主配向物質３７は、混合光配向物質４８との結合により光反応性を有することができるので、偏光配向反応物４７に含まれた混合光配向物質４８の含量をさらに減少させることができる。
さらに、反応することなく配向膜に残留する混合光配向物質４８の量を最小化することができるために、液晶表示装置の残留ＤＣ電圧又は残像を減少させることができる。
本発明の実施形態に従って、主配向膜３３及び３４は、混合光配向物質４８を有する偏光配向反応物４７によって形成され、これを有する液晶表示装置が製造された。
本発明の実験に適用された偏光配向反応物４７は、偏光主配向物質３７、光配向垂直物質４９、及び混合光配向物質４８を有する固形分及び溶媒を含む。偏光配向反応物４７を構成する固形分は、約６．５重量％であり、溶媒は、約９３．５重量％である。また、固形分を構成する光配向垂直物質４９は、固形分の中で約３０重量％であり、偏光主配向物質３７は、固形分の中で約７０重量％であり、混合光配向物質４８は、固形分の中で約５重量％である。
光配向垂直物質４９は、
及び
がそれぞれ約１：０．４：０．６の割合で構成された二酸無水物（Diacid anhydride）とジアミンとの化合物（ＪＳＲ，ＰＩ−３７）である。ここで、Ｗ２は、
であり、Ｗ３は、
である。
偏光主配向物質３７は、
及び
がそれぞれ約１：１の割合で構成された二無水物酸とジアミンとの化合物（ＪＳＲ，ＰＡ−４）である。
ここで、Ｗ１は、
である。
混合光配向物質４８は、下記の化学式Ｘ−ＵＰ３で表現される化合物（ＪＳＲ，Ｐ＿Ａ（ｓｔｄ．））である。
化学式Ｘ−ＵＰ３
溶媒は、約４５重量％のＮ−メチルピロリドン（N-methylpyrrolidone）と約５５重量％のブチルセロソルブ（butyl cellosolve）との混合物である。
１７インチの液晶表示板に塗布された上述した成分比を有する偏光配向反応物４７は、約８０℃で予備加熱が施された後に、約２２０℃で約２０分の間後加熱が施される。この後、直線偏光紫外線は、表示板の基板面に対して約５０゜の傾斜角を有しつつ、上部表示板を構成する共通電極上に形成された偏光配向反応物４７に相互に反対（anti-parallel）である方向に照射される。また、下部表示板を構成する画素電極上に形成された偏光配向反応物４７に対しても、上述したように、直線偏光紫外線が照射される。
下板光硬化層３５及び上板光硬化層３６は、照射された紫外線により、逆並行であるプレチルト角を有する。言い換えれば、光硬化層３５及び３６は、異なる４つのプレチルト角を有し、液晶表示装置の液晶層３は、異なる４つのプレチルト角を有する光硬化層３５及び３６により異なる方位角を有するように形成された４個のドメインを有する。４個のドメインの方位角は、異なる４つのプレチルト角のベクトル和により定義される。直線偏光紫外線の強度は、約２０ｍＪ／ｃｍ２である。このように製造された液晶表示板アセンブリは、図１１と関連して上述した電荷共有方式の１Ｇ１Ｄ駆動により動作する。
このように製造された液晶表示装置で光硬化層に隣接した液晶分子は、液晶表示板の基板面に対して約８８．２゜のプレチルト角を有する。チェックフリッカー（check flicker）パターンの映像で約５０℃の高温チャンバーで２４時間の間動作される液晶表示装置の面残像は、約３のレベルで良好である。
液晶表示装置の駆動
以下、図１１を参照して液晶表示装置の１つの画素ＰＸに対する等価回路の構造及び動作について説明する。図１１は、本発明の実施形態に従って、図３に示す１つの画素Ｘに対する電荷共有（Charge Sharing：ＣＳ）充電方式１Ｇ１Ｄ（1 Gate line 1 Data line）の等価回路図である。液晶表示装置の１つの画素ＰＸに対する等価回路は、ゲート線１２１、保持電極線１２５、降圧ゲート線１２３、及びデータ線１７１を含む信号線とこれに接続された画素ＰＸとを含む。
以下、図１１を参照して液晶表示装置の１つの画素ＰＸに対する等価回路の構造及び動作について説明する。図１１は、本発明の実施形態に従って、図３に示す１つの画素Ｘに対する電荷共有（Charge Sharing：ＣＳ）充電方式１Ｇ１Ｄ（1 Gate line 1 Data line）の等価回路図である。液晶表示装置の１つの画素ＰＸに対する等価回路は、ゲート線１２１、保持電極線１２５、降圧ゲート線１２３、及びデータ線１７１を含む信号線とこれに接続された画素ＰＸとを含む。
１つの画素ＰＸは、第１の薄膜トランジスタＱｈ、第２の薄膜トランジスタＱｌ、及び第３の薄膜トランジスタＱｃと、第１の液晶蓄電器Ｃｌｃｈ及び第２の液晶蓄電器Ｃｌｃｌと、第１の保持蓄電器Ｃｓｔｈ及び第２の保持蓄電器Ｃｓｔｌと、降圧蓄電器Ｃｓｔｄとから構成される。
下部表示板１００に形成された第１の薄膜トランジスタＱｈ及び第２の薄膜トランジスタＱｌは、三端子素子（three-terminal device）であり、第１の薄膜トランジスタＱｈ及び第２の薄膜トランジスタＱｌのゲート電極、すなわち、制御端子は、ゲート線１２１に接続され、これらのソース電極、すなわち、入力端子は、データ線１７１に接続され、これらのドレーン電極、すなわち、出力端子は、第１の液晶蓄電器Ｃｌｃｈ及び第２の液晶蓄電器Ｃｌｃｌと第１の保持蓄電器Ｃｓｔｈ及び第２の保持蓄電器Ｃｓｔｌとにそれぞれ接続される。
第３の薄膜トランジスタＱｃは、三端子素子であり、第３の薄膜トランジスタＱｃのゲート電極、すなわち、制御端子は、降圧ゲート線１２３に接続され、そのソース電極、すなわち、入力端子は、第２の液晶蓄電器Ｃｌｃｌ又は第２の薄膜トランジスタＱｌの出力端子に接続され、そのドレーン電極、すなわち、出力端子は、降圧蓄電器Ｃｓｔｄに接続される。
画素電極１９１を構成する第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌは、第１の薄膜トランジスタＱｈ及び第２の薄膜トランジスタＱｌのドレーン電極、すなわち、出力端子に接続される。第１の液晶蓄電器Ｃｌｃｈ及び第２の液晶蓄電器Ｃｌｃｌの電極は、第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌに接続され、それらの他の電極は、上部表示板２００の共通電極２７０にそれぞれ接続される。第１の保持蓄電器Ｃｓｔｈ及び第２の保持蓄電器Ｃｓｔｌの電極は、第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌにそれぞれ接続され、それらの他の電極は、下部表示板１００の保持電極線１２５又は保持電極線に接続された部分１２６、１２７、及び１２８に接続される。降圧蓄電器Ｃｓｔｄの１つの電極は、第３の薄膜トランジスタＱｃの出力端子に接続され、他の電極は、保持電極線１２５に接続される。第１の保持蓄電器Ｃｓｔｈ及び第２の保持蓄電器Ｃｓｔｌは、それぞれ第１の液晶蓄電器Ｃｌｃｈ及び第２の液晶蓄電器Ｃｌｃｌの電圧保持能力を強化する。蓄電器Ｃｌｃｈ、Ｃｌｃｌ、Ｃｓｔｈ、Ｃｓｔｌ、Ｃｓｔｄの電極は、絶縁体３、１４０、１８１、及び１８２を間に置いて重なる。
以下、画素ＰＸの充電原理について詳細に説明する。ゲートオン電圧Ｖｏｎがｎ番目のゲート線Ｇｎに供給される場合に、これに接続された第１の薄膜トランジスタＱｈ及び第２の薄膜トランジスタＱｌはターンオンとなり、ゲートオフ電圧Ｖｏｆｆは、ｎ番目の降圧ゲート線Ａｎに供給される。従って、ｎ番目のデータ線Ｄｎのデータ電圧は、ターンオンとなった第１の薄膜トランジスタＱｈ及び第２の薄膜トランジスタＱｌを通して第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌに同一に供給される。このとき、第１の液晶蓄電器Ｃｌｃｈ及び第２の液晶蓄電器Ｃｌｃｌは、共通電極２７０の共通電圧Ｖｃｏｍと第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌの電圧との差だけ充電するために、第１の液晶蓄電器Ｃｌｃｈの充電電圧値と第２の液晶蓄電器Ｃｌｃｌの充電電圧値とは同一である。
この後に、ゲートオフ電圧Ｖｏｆｆは、ｎ番目のゲート線Ｇｎに供給され、ゲートオン電圧Ｖｏｎは、ｎ番目の降圧ゲート線Ａｎに供給される。すなわち、第１の薄膜トランジスタＱｈ及び第２の薄膜トランジスタＱｌは、それぞれターンオフとなり、第３の薄膜トランジスタＱｃは、ターンオンとなる。したがって、第２の薄膜トランジスタＱｌの出力端子に接続された第２の副画素電極１９１ｌの電荷が降圧蓄電器Ｃｓｔｄに流れ、第２の液晶蓄電器Ｃｌｃｌの電圧が降下する。その結果、同一のデータ電圧が第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌにそれぞれ供給されるが、第１の液晶蓄電器Ｃｌｃｈの充電電圧が第２の液晶蓄電器Ｃｌｃｌの充電電圧より大きくなる。第２の液晶蓄電器Ｃｌｃｌの電圧対第１の液晶蓄電器Ｃｌｃｈの電圧の比は、約０．６〜０．９：１であり得、より望ましくは、約０．７７：１である。このように、第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌが同一のデータ電圧の供給を受け、第２の副画素電極１９１ｌの第２の液晶蓄電器Ｃｌｃｌ及び降圧蓄電器Ｃｓｔｄが電荷を共有することにより、第１の液晶蓄電器Ｃｌｃｈ及び第２の液晶蓄電器Ｃｌｃｌの容量値を相互に異ならせる。これを電荷共有（ＣＳ）方式の充電と呼ぶ。
その結果、第１の副画素電極１９１ｈの液晶分子３１が第２の副画素電極１９１ｌの液晶分子３１より大きい電場強度を受けるために、第１の副画素電極１９１ｈの液晶分子３１がさらに大きく傾く。電荷共有（ＣＳ）方式により充電された第１の副画素１９０ｈ及び第２の副画素１９０ｌの液晶分子３１が相互に異なる傾斜角を有する場合に、光の位相遅延を補償するために、本発明の液晶表示装置は、よい側面視認性及び大きな基準視野角を有する。基準視野角は、正面コントラスト比に対する側面コントラスト比が約１／１０である限界角又は階調間の輝度反転限界角を意味する。基準視野角が大きいと大きいほど、液晶表示装置の側面視認性がさらによくなる。また、１本のゲート線１２１及び１本のデータ線１７１が１つの画素ＰＸに接続されることにより、１個の画素ＰＸを構成する第１の副画素１９０ｈ及び第２の副画素１９０ｌが動作され、したがって、液晶表示装置の開口率が増加する。このように、１本のゲート線１２１及び１本のデータ線１７１が１つの画素ＰＸに接続されており、これを１ゲート線１データ線（1 Gate line 1 Data line：１Ｇ１Ｄ）と呼ぶ。
本発明の一実施形態において、ゲートオン電圧の信号遅延により、ｎ番目のゲート線Ｇｎに供給されるゲートオン電圧Ｖｏｎとｎ番目の降圧ゲート線Ａｎに供給されるゲートオン電圧Ｖｏｎとが重なる場合に、画素電極で充電の不良が発生し得る。このような問題を解消するために、ｎ番目の降圧ゲート線Ａｎは、（ｎ＋ｍ）番目（ここで、ｍ≧１）のゲート線１２１、より望ましくは、（ｎ＋４）番目のゲート線１２１に接続されることによりゲートオン電圧Ｖｏｎを受信することができる。
本発明の他の実施形態による１つの画素ＰＸ回路は、２つの薄膜トランジスタ及び２本のデータ線が１つの画素ＰＸに接続された２−ＴＦＴ（２Ｔ）充電方式の１ゲート線２データ線（１Ｇ２Ｄ）である。すなわち、第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌは、同一のゲート線に接続されたゲート電極を有する第１及び第２の薄膜トランジスタの出力端子にそれぞれ接続され、相互に異なる２本のデータ線は、第１及び第２の薄膜トランジスタの入力端子にそれぞれ接続される。異なる２本のデータ線を通して第１の副電極１９１ｈ及び第２の副電極１９１ｌに供給される異なるデータ電圧は、１つの映像に対応する電圧の分割電圧である。２Ｔ充電方式の１Ｇ２Ｄ駆動は、任意のデータ電圧を副画素電極１９１ｈ及び１９１ｌの各々に印加することができ、したがって、液晶表示装置の側面視認性を一層改善させることができる。
本発明のまた他の実施形態は、スイング電圧電極線駆動方式である。この駆動方式の画素の各々は、２個の薄膜トランジスタ、１本のゲート線、１本のデータ線、及び２本のスイング電圧電極線を有する。第１及び第２の薄膜トランジスタのゲート電極は、ゲート線に接続され、これらのソース電極は、データ線に接続され、これらのドレーン電極は、第１及び第２の副画素電極と第１及び第２の保持蓄電器とにそれぞれ接続される。第１及び第２の液晶蓄電器の電極は、第１及び第２の副画素電極にそれぞれ接続され、それらの他の電極は、上部表示板に形成された共通電極にそれぞれ接続される。第１及び第２の保持蓄電器の電極は、第１及び第２の副画素電極にそれぞれ接続され、それらの他の電極は、スイング電圧電極線にそれぞれ接続される。画素動作の間に、一定の周期の電圧レベルを有するパルス列は、スイング電圧電極線に印加され、逆位相電圧（opposite phase voltage）は、第１の副画素のスイング電圧電極線及び第２の副画素のスイング電圧電極線に同時に印加される。スイング電圧電極線に供給されるパルス列は、異なる２個の電圧を有することができる。したがって、第１の副画素液晶蓄電器に充電された電圧と第２の副画素液晶蓄電器に充電された電圧とのレベルが相互に異なるために、液晶表示装置の側面視認性がよくなる。
本発明のもう１つの実施形態は、保持電極線電荷共有駆動方式である。この駆動方式の画素の各々は、３個の薄膜トランジスタ、１本のゲート線、１本のデータ線、及び１本の保持電極線を有する。第１及び第２の薄膜トランジスタのゲート電極は、ゲート線に接続され、これらのソース電極は、データ線に接続され、これらのドレーン電極の各々は、第１及び第２の副画素液晶蓄電器に接続される。第１及び第２の副画素液晶蓄電器の他端は、上板共通電極にそれぞれ接続される。第３の薄膜トランジスタのゲート電極は、保持電極線に接続され、このソース電極は、第２の薄膜トランジスタのドレーン電極に接続された第２の液晶蓄電器の電極に接続され、このドレーン電極は、保持電極線の対向電極（opposite electrode）又は第３の薄膜トランジスタのドレーン電極拡張部に接続される。第２の副画素液晶蓄電器の充電電圧は、保持電極線の電圧により第３の薄膜トランジスタのドレーン電極拡張部及び電荷を共有するために、第２の副画素の充電電圧は、第１の副画素の充電電圧より低い。保持電極線に供給される電圧は、共通電極の電圧と実質的に同一であり得る。
以下、上述した方法により製造された液晶表示装置の動作を詳細に説明する。液晶表示装置は、図３に示す画素ＰＸの構造を有し、図１１と関連して説明した方法で動作する。液晶表示板アセンブリ３００を製造するモード、すなわち、ＳＶＡ、ＳＣ−ＶＡ、及び偏光ＵＶ−ＶＡモードの各々は、配向膜２９１及び２９２を形成する方法に基づいて区別される。しかしながら、液晶表示板アセンブリ３００が製造された後に、液晶表示装置は、各モードに関係なしに実質的に同一に動作する。したがって、後述する液晶表示装置の動作は、配向膜を形成するモードに関係なしに説明される。
液晶表示板アセンブリ３００は、図３の画素ＰＸを有する下部表示板１００及び上部表示板２００を用いてＳＶＡ、ＳＣ−ＶＡ、又は偏光ＵＶ−ＶＡモードに基づいて組み立てられる。図１に示すように、液晶表示装置は、駆動部４００及び５００、信号制御部６００、及び階調電圧生成部８００を液晶表示板アセンブリ３００に接続することにより製造される。電圧が液晶表示装置の画素ＰＸに供給されない状態で、配向膜２９１及び２９２に隣接した液晶分子３１は、下部表示板１００及び上部表示板２００に垂直である方向に対して若干斜めに傾いた一定のプレチルト角を有する。データ電圧が画素電極１９１に供給される場合に、同一のドメイン内の液晶分子３１は、同一の傾斜方向に動く。第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌの微細ブランチ１９７の方向が偏光子の透過軸又は偏光軸に対して相互に異なり、フリンジ電場（fringe electric field）の強度が微細スリットの幅に従って異なり、液晶蓄電器の電圧が異なるために、副画素電極１９０ｈ及び１９０ｌの輝度は異なる。このように、副画素電極の液晶傾斜角を調節することにより液晶表示装置の側面視認性を改善することができる。また、第２の副画素電極１９１ｌが上述したＭＡ領域を有しており、液晶分子３１の配列が連続して変わることにより、液晶分子３１が不連続的に配向される時に発生するテクスチャーが減少する。
液晶表示装置の基本画素群
実施形態１
以下、図１２、図１４、及び図２８〜図３２を参照して本発明の実施形態に従って基本色を考慮して上述したパラメータを基本画素群ＰＳの各画素ＰＸに適用した時液晶表示装置の品質の特性について詳細に説明する。基本画素群ＰＳは、液晶表示装置の視認性を向上させ、虹ムラ又は黄色がかった現象を減少させる。したがって、基本画素群を有する液晶表示装置の品質を改善させることができる。図１２、図１４、及び図２８〜図３２は、本発明の実施形態による液晶表示装置を構成する基本画素群ＰＳの画素電極１９１を示す平面図である。図１２、図１４、及び図２８〜図３２は、下部表示板１００に形成された基本画素群ＰＳの画素電極を示す平面図である。画素電極１９１の平面図を除いた他の平面図が上述したものと同様であるので、説明の便宜上、重複説明を省略する。
実施形態１
以下、図１２、図１４、及び図２８〜図３２を参照して本発明の実施形態に従って基本色を考慮して上述したパラメータを基本画素群ＰＳの各画素ＰＸに適用した時液晶表示装置の品質の特性について詳細に説明する。基本画素群ＰＳは、液晶表示装置の視認性を向上させ、虹ムラ又は黄色がかった現象を減少させる。したがって、基本画素群を有する液晶表示装置の品質を改善させることができる。図１２、図１４、及び図２８〜図３２は、本発明の実施形態による液晶表示装置を構成する基本画素群ＰＳの画素電極１９１を示す平面図である。図１２、図１４、及び図２８〜図３２は、下部表示板１００に形成された基本画素群ＰＳの画素電極を示す平面図である。画素電極１９１の平面図を除いた他の平面図が上述したものと同様であるので、説明の便宜上、重複説明を省略する。
図１２に示すように、基本画素群ＰＳは、赤色、緑色、及び青色の基本色に対応する画素電極１９１Ｒ、１９１Ｇ、１９１Ｂで構成される。赤色及び緑色画素ＰＸの画素電極１９１Ｒ、１９１Ｇの構造は同一であるが、青色画素ＰＸの画素電極１９１Ｂの構造は、画素電極１９１Ｒ、１９１Ｇの構造と部分的に異なる。基本画素群ＰＳは、３つの基本色、すなわち、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）に対応する赤色、緑色、及び青色画素ＰＸでなされる。赤色、緑色、及び青色画素ＰＸは、それぞれ赤色画素電極１９１Ｒ、緑色画素電極１９１Ｇ、及び青色画素電極１９１Ｂを有する。基本色を示す基本色カラーフィルターは、下部表示板又は上部表示板に形成されることができる。
各画素電極１９１Ｒ、１９１Ｇ、１９１Ｂは、２つの副画素領域に形成された２個の副画素電極１９１ｈ、１９１ｌに分けられる。赤色画素電極１９１Ｒは、赤色画素の第１の副画素領域に形成された第１の赤色副画素電極１９１Ｒｈと赤色画素の第２の副画素領域に形成された第２の赤色副画素電極１９１Ｒｌとを有する。緑色画素電極１９１Ｇは、緑色画素の第１の副画素領域に形成された第１の緑色副画素電極１９１Ｇｈと緑色画素の第２の副画素領域に形成された第２の緑色副画素電極１９１Ｇｌとを有する。青色画素電極１９１Ｂは、青色画素の第１の副画素領域に形成された第１の青色副画素電極１９１Ｂｈと青色画素の第２の副画素領域に形成された第２の青色副画素電極１９１Ｂｌとを有する。
第１の赤色副画素電極１９１Ｒｈ及び第１の緑色副画素電極１９１Ｇｈの微細ブランチ幅及び微細スリット幅は、それぞれ約３μｍ及び約３μｍであり、第１の青色副画素電極１９１Ｂｈの微細ブランチ幅及び微細スリット幅は、約３μｍ及び約４μｍである。第２の赤色副画素電極１９１Ｒｌ、第２の緑色副画素電極１９１Ｇ、及び第２の青色副画素電極１９１Ｂｌの微細ブランチ幅及び微細スリット幅は、それぞれ約３μｍ及び約３μｍである。本発明の特徴に従って、青色画素にある第１の副画素電極１９１Ｂｈの微細スリットの幅は、他の画素にある第１の副画素電極１９１Ｒｈ、１９１Ｇｈ及び第２の副画素電極１９１Ｒｌ、１９１Ｇｌ、１９１Ｂｌの微細スリットの幅より大きいために、青色画素の第１の副画素の輝度を減少させる。
第１の赤色副画素電極１９１Ｒｈ、第１の緑色副画素電極１９１Ｇｈ、及び第１の青色副画素電極１９１Ｂｈの各微細ブランチ方向は、θ３である。θ３は、約４０°である。第２の赤色副画素電極１９１Ｒｌ、第２の緑色副画素電極１９１Ｇｌ、及び第２の青色副画素電極１９１Ｂｌの各微細ブランチ方向は、θ４である。θ４は、約４５°である。θ３及びθ４は、それぞれ偏光子の偏光軸に対する角度である。このように、第１の赤色副画素電極１９１Ｒｈ、第１の緑色副画素電極１９１Ｇｈ、及び第１の青色副画素電極１９１Ｂｈと第２の赤色副画素電極１９１Ｒｌ、第２の緑色副画素電極１９１Ｇｌ、及び第２の青色副画素電極１９１Ｂｌとの微細ブランチ方向を異ならせる場合に、第１の副画素の輝度及び第２の副画素の輝度が調節される。基本画素群を構成する各画素において、第２の副画素の面積は、第１の副画素の面積より約１．７５倍である。
以下、図１２の基本画素群ＰＳの画素電極１９１を有する液晶表示装置の光学的な特性及び効果について説明する。図１３Ａは、基本画素群ＰＳを構成する画素電極がすべて同一の構造を有する従来技術の液晶表示装置で測定された階調レベル−輝度比を示すグラフであり、図１３Ｂは、本発明の実施形態に従って図１２に示す基本画素群ＰＳの画素電極１９１を有する液晶表示装置で測定された階調レベル−輝度比を示すグラフである。また、本発明の液晶表示装置は、ＳＶＡモード方法で製造され、電荷共有充電の１Ｇ１Ｄ方式で動作する。さらに、本発明の第２の副画素電極に充電された電圧は、第１の副画素電極に充電された電圧に対して約０．７７倍であり、液晶層のセル間隔は約３．５５μｍである。
階調レベル−輝度比グラフの横軸は、副画素電極１９１ｈ及び１９１ｌに供給された電圧に対応する階調レベルを示し、その縦軸は、約６０゜右側で分光器により測定された液晶表示装置の輝度比を示す。縦軸の輝度比は、約６０゜右側で測定された各色の最大輝度に対する階調レベルの輝度である。例えば、図１３Ａに示す青色輝度曲線Ｂ１を参照すると、最も高い階調、すなわち、２５０階調での青色画素輝度が１００カンデラ（Candela：ｃｄ）であり、１５０階調での青色画素輝度が５０ｃｄである場合に、青色輝度曲線Ｂ１の輝度比は、約０．５である。図１３Ａに示すグラフＲ１、Ｇ１、Ｂ１、及びＷ１は、それぞれ従来技術の液晶表示装置で測定された赤色光、緑色光、青色光、及び白色光の輝度比曲線であり、図１３Ｂに示す曲線Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、及びＷ２は、それぞれ本発明の液晶表示装置で測定された赤色光、緑色光、青色光及び白色光の輝度比曲線である。白色光輝度Ｗ１、Ｗ２は、赤色光輝度Ｒ１、Ｒ２と、緑色光輝度Ｇ１、Ｇ２と、青色光輝度Ｂ１、Ｂ２との和であり、白色光輝度に対する赤色光輝度、緑色光輝度、及び青色光輝度の比は、それぞれ約５５％〜６５％、約２０％〜３０％、及び約１０％〜２０％である。
図１３Ａのグラフからわかるように、楕円で表示された中間階調レベル部分Ａ８において、従来技術の赤色光輝度比曲線Ｒ１は、スロープが急激に増加することにより青色光輝度比曲線Ｂ１と交差する。赤色光輝度比曲線Ｇ１と青色光輝度比曲線Ｂ１とが交差する点を通過した後に、赤色光輝度比は、青色光輝度比より高くなる。このように、青色光輝度比が赤色光輝度比より低くなる階調レベル部分Ａ８において、液晶表示装置の側面で黄色がかった色が現れる。黄色がかった色が視認される場合に、画質の品質が低下し、元来の映像の色が不調な状態となり、これにより、液晶表示装置の表示の品質が低下する。したがって、黄色がかった色が視認されることを防止することが要求される。高階調レベルの特定の階調でも基本色光の輝度比が交差するが、高階調では、階調レベル間の輝度差が大きいために黄色がかった色がよく観察されない。
しかしながら、図１３Ｂに示すように、本発明で提案した基本画素群ＰＳの画素電極を有する液晶表示装置は、従来の液晶表示装置で観察される赤色光輝度比曲線Ｇ１と青色光輝度比曲線Ｂ１とが交差する点を有しない。図１３Ｂに楕円で示す中間階調レベル部分Ａ８において、赤色光輝度比曲線Ｒ２のスロープと青色光輝度比曲線Ｂ２のスロープとが同様であるので、赤色光輝度比と青色光輝度比とが相互に交差する部分が存在しない。したがって、本発明の液晶表示装置は、黄色がかった色が発生する問題を解決した。
また、異なる基本色の輝度比が特定の階調レベルで相互に交差しつつ基本色間の輝度比が変わる場合に、液晶表示装置は、カラーエラー又は色座標移動の他の問題を発生させ得る。この問題を解決するために、基本画素群を構成する基本色画素間の輝度比が均衡をなすように設計される必要がある。
実施形態２
図１４は、本発明のもう１つの実施形態による液晶表示装置を構成する基本画素群ＰＳの画素電極１９１を示す平面図である。図１４は、下部表示板１００上に形成された基本画素群ＰＳの画素電極１９１のみを示す平面図である。画素電極１９１の平面図を除いた他の平面図は、図１２で説明したものと同一であるので、その説明を省略し、他の重複説明も省略し、差異点のみを詳細に説明する。基本画素群ＰＳは、３つの基本色、すなわち、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）に対応する赤色、緑色、及び青色画素ＰＸからなる。画素電極が各画素に形成されており、各画素電極は、第１及び第２の副画素電極で構成される。
図１４は、本発明のもう１つの実施形態による液晶表示装置を構成する基本画素群ＰＳの画素電極１９１を示す平面図である。図１４は、下部表示板１００上に形成された基本画素群ＰＳの画素電極１９１のみを示す平面図である。画素電極１９１の平面図を除いた他の平面図は、図１２で説明したものと同一であるので、その説明を省略し、他の重複説明も省略し、差異点のみを詳細に説明する。基本画素群ＰＳは、３つの基本色、すなわち、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）に対応する赤色、緑色、及び青色画素ＰＸからなる。画素電極が各画素に形成されており、各画素電極は、第１及び第２の副画素電極で構成される。
第１の赤色副画素電極１９１Ｒｈ及び第１の緑色副画素電極１９１Ｇｈの微細ブランチ幅及び微細スリット幅は、それぞれ約３μｍ及び約３μｍであり、第１の青色副画素電極１９１Ｂｈの微細ブランチ幅及び微細スリット幅について、ＨＡ領域では、約３μｍ及び約３μｍであり、ＬＡ領域では、約３μｍ及び約４μｍであり、ＭＡ領域では、約３μｍ及び約３μｍ〜４μｍである。各ドメインに形成された微細ブランチ１９７は、十字状の横及び縦ブランチ１９５に対して対称である。このように、第１の青色副画素電極１９１Ｂｈが形成される場合に、第１の青色副画素は、他の色画素の第１の副画素輝度より低い輝度を有する。
第２の赤色副画素電極１９１Ｒｌ、第２の緑色副画素電極１９１Ｇｌ、及び第２の青色副画素電極１９１Ｂｌの微細ブランチ幅及び微細スリット幅は、ＨＡ領域では、約３μｍ及び約３μｍであり、ＬＡ領域では、約３μｍ及び約４μｍであり、ＭＡ領域では、約３μｍ及び約３μｍ〜４μｍである。第１の青色副画素電極１９１Ｂｈ及び第２の青色副画素電極１９１Ｂｌ、第２の赤色副画素電極１９１Ｒｌ及び第２の緑色副画素電極１９１Ｇｌのそれぞれに含まれたＭＡ領域において、微細ブランチ幅は、約３μｍで一定であり、微細スリット幅は、約３μｍから約４μｍに徐々に変わる領域である。各ドメインにおいて、ＨＡ領域の面積は、全領域面積、すなわち、ＨＡ領域、ＬＡ領域、及びＭＡ領域を合わせた面積に対して約６１％である。また、各ドメインにおいて、ＭＡ領域の面積は、ＨＡ領域の面積に対して約３０〜３５％である。各副画素内で各ドメインに形成された微細ブランチ１９７は、十字状の横及び縦ブランチ１９５に対して対称である。このように、第２の副画素の画素電極を形成することにより第１の副画素に対する第２の副画素の輝度を調節することができる。また、ＭＡ領域が第２の副画素電極上に形成されるために、テクスチャーの発生は減少し、第２の副画素の輝度は増加する。
第１の赤色副画素電極１９１Ｒｈ、第１の緑色副画素電極１９１Ｇｈ、及び第１の青色副画素電極１９１Ｂｈの微細ブランチの方向は、θ５に同一である。θ５は、約４０°である。第２の赤色副画素電極１９１Ｒｌ、第２の緑色副画素電極１９１Ｇｌ、及び第２の青色副画素電極１９１Ｂｌの各微細ブランチ方向は、θ６に同一である。θ６は、約４５°である。θ５及びθ６の各々は、偏光子の偏光軸に対する角である。θ５及びθ６の角が異なって形成されるので、第１の副画素及び第２の副画素の輝度が調節されることにより、液晶表示装置の側面視認性が改善する。図１４に示すように、青色画素電極１９１Ｂの第１の副画素電極１９１Ｂｈの微細スリット幅を他の画素の第１の副画素電極と異ならせることにより、液晶表示装置の黄色がかった現象を防止することができる。
図１２及び図１４に示す実施形態とは異なり、青色画素電極を除く１つの画素電極の構造は、他の画素電極の構造と異なって形成されることができる。
本発明の他の実施形態において、各ドメインに形成された微細ブランチ１９７は、十字状の横及び縦ブランチ１９５の中のいずれか１つに対して対称であり得、より望ましくは、十字状の横ブランチ１９５に対して対称であり得る。
本発明のもう１つの実施形態において、基本画素群ＰＳは、黄色を含み、４つ以上の色で構成され得る。液晶表示装置の色の品質を向上させるために、４つ以上の基本色で構成された基本画素群ＰＳで２つ以上の基本色画素電極１９１の構造は、他の１つの基本色画素電極１９１の構造と異なって形成されることができる。
実施形態３
以下、図２８〜図３２を参照して基本画素群ＰＳの画素電極の構造について詳細に説明する。図２８〜図３２に示す微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９は、ジグザグ形状を有する。第１の副画素電極１９１ｈ２８対第２の副画素電極１９１ｌ２８の面積比は、約１：２乃至約１：１．５の範囲内の１つの値であり得る。説明の便宜上、重複説明を省略する。
以下、図２８〜図３２を参照して基本画素群ＰＳの画素電極の構造について詳細に説明する。図２８〜図３２に示す微細ブランチ１９７及び微細スリット１９９は、ジグザグ形状を有する。第１の副画素電極１９１ｈ２８対第２の副画素電極１９１ｌ２８の面積比は、約１：２乃至約１：１．５の範囲内の１つの値であり得る。説明の便宜上、重複説明を省略する。
本発明の特徴に従って、図２８に示す基本画素群ＰＳは、異なる基本色を有する画素に対応する画素電極の異なる構造を含む。基本色は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）を含み、これらは、それぞれ赤色、緑色、及び青色画素ＰＸを構成する。赤色画素電極１９１Ｒ２８は、赤色画素ＰＸ上に形成され、第１の副画素電極１９１Ｒｈ２８と第２の副画素電極１９１Ｒｌ２８とを含む。緑色画素電極１９１Ｇ２８は、緑色画素ＰＸ上に形成され、第１の副画素電極１９１Ｇｈ２８と第２の副画素電極１９１Ｇｌ２８とを含む。青色画素電極１９１Ｂ２８は、青色画素ＰＸ上に形成され、第１の副画素電極１９１Ｂｈ２８と第２の副画素電極１９１Ｂｌ２８とを含む。基本画素群の画素電極、すなわち、赤色画素電極１９１Ｒ２８、緑色画素電極１９１Ｇ２８、及び青色画素電極１９１Ｂ２８の第１の副画素電極１９１Ｂｈ２８、１９１Ｇｈ２８、及び１９１Ｒｈ２８の各々は、４個のドメイン領域Ｄｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、及びＤｈ４を有し、それらの第２の副画素電極１９１Ｂｌ２８、１９１Ｇｌ２８、１９１Ｒｌ２８の各々は、４つのドメイン領域Ｄｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、及びＤｌ４を有する。
基本色の画素電極を構成する微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅は、基本色の各画素電極で異なる幅を有することができる。例えば、赤色画素電極１９１Ｒ２８の第１の副画素電極１９１Ｒｈ２８及び第２の副画素電極１９１Ｒｌ２８に形成された８個のドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４、Ｄｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、及びＤｌ４において、微細ブランチ１９７の幅Ｓ及び微細スリット１９９の幅Ｗは、図面に示す矢印方向に約３．４μｍから約４．２μｍまで約０．２μｍ〜０．５μｍの範囲内のいずれか１つの値づつ徐々に増加する。緑色画素電極１９１Ｇ２８の第１の副画素電極１９１Ｇｈ２８及び第２の副画素電極１９１Ｇｌ２８に形成された８個のドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４、Ｄｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、及びＤｌ４において、微細ブランチ１９７の幅Ｓ及び微細スリット１９９の幅Ｗは、図面に示す矢印方向に約３μｍから約３．８μｍまで約０．２μｍ〜０．５μｍの範囲内のいずれか１つの値づつ徐々に増加する。青色画素電極１９１Ｂ２８の第１の副画素電極１９１Ｂｈ２８及び第２の副画素電極１９１Ｂｌ２８に形成された８個のドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４、Ｄｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、及びＤｌ４において、微細ブランチ１９７の幅Ｓ及び微細スリット１９９の幅Ｗは、図面に示す矢印方向に約２．５μｍから約４μｍまで約０．２μｍ〜０．５μｍの範囲内のいずれか１つの値づつ徐々に増加する。本発明の実施形態に従って、ドメインＤｈ１〜Ｄｈ４及びＤｌ１〜Ｄｌ４の各々は、複数のグループに分割され、このグループの各々は、同一のグループ内では同一の幅Ｓを有する微細ブランチと同一の幅Ｗを有する微細スリットとを有し、各グループ内の微細ブランチ及び微細スリットの幅は、矢印方向のグループに沿って増加することができる。
以下、ジグザグ形状の微細ブランチ１９７に対する微細ブランチ１９７の主方向、ジグザグ角及びジグザグ単位の長さについて説明する。基本画素群の画素電極１９１Ｒ２８、１９１Ｇ２８、１９１Ｂ２８の第１の副画素電極１９１Ｒｈ２８、１９１Ｇｈ２８、１９１Ｂｈ２８に形成されたドメインＤｈ１及びＤｈ２において、ジグザグ単位の長さは、約２０μｍであり、微細ブランチ１９７の主方向角は、約４０°であり、ジグザグ角は、図面に示す矢印方向に約±０から約±１２まで約０．５°〜１°の範囲内のいずれか１つの値づつ徐々に増加する。
基本画素群の画素電極１９１Ｒ２８、１９１Ｇ２８、１９１Ｂ２８の第１の副画素電極１９１Ｒｈ２８、１９１Ｇｈ２８、１９１Ｂｈ２８に形成されたドメインＤｈ３及びＤｈ４において、ジグザグ単位の長さは、約７μｍであり、微細ブランチ１９７の主方向角は、約４０°であり、ジグザグ角は、約±１５である。
赤色画素電極１９１Ｒ２８、緑色画素電極１９１Ｇ２８、青色画素電極１９１Ｂ２８の第２の副画素電極１９１Ｒｌ２８、１９１Ｇｌ２８、１９１Ｂｌ２８に形成されたドメインＤｌ１及びＤｌ２において、ジグザグ単位の長さは、約２０μｍであり、微細ブランチ１９７の主方向角は、約４５°であり、ジグザグ角は、約±１５である。
基本画素群の画素電極１９１Ｒ２８、１９１Ｇ２８、１９１Ｂ２８の第２の副画素電極１９１Ｒｌ２８、１９１Ｇｌ２８、１９１Ｂｌ２８に形成されたドメインＤｌ３及びＤｌ４において、ジグザグ単位の長さは、約１４μｍであり、微細ブランチ１９７の主方向角は、約４５°であり、ジグザグ角は、図面に示す矢印方向に約±０から約±１５まで約０．５°〜１°の範囲内のいずれか１つの値づつ徐々に増加する。
緑色画素電極１９１Ｇ２８を構成するドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４、Ｄｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、及びＤｌ４のそれぞれに形成された微細ブランチ１９７の主方向、ジグザグ角、及びジグザグ単位の長さは、赤色画素電極１９１Ｒ２８及び青色画素電極１９１Ｂ２８を構成するドメインのそれぞれに形成された微細ブランチ１９７の主方向、ジグザグ角、及びジグザグ単位の長さと同一である。
本発明の実施形態に従って、基本画素群の画素電極１９１Ｒ２８、１９１Ｇ２８、１９１Ｂ２８において、十字状ブランチの縦部１９５ｖの左側に形成されたドメインＤｈ１、Ｄｈ４、Ｄｌ１、Ｄｌ４の画素電極の構造は、縦部１９５ｖに対して十字状ブランチの縦部１９５ｖの右側に形成されたドメインＤｈ２、Ｄｈ３、Ｄｌ２、Ｄｌ３の画素電極の構造と対称であり得る。このような画素電極で構成された基本画素群は、液晶表示装置の視認性を向上させ、黄色がかった色が視認されることを防止し、液晶表示装置で回折した光の回折点を分散させることにより虹ムラを著しく減少させることができる。
第１の副画素電極１９１Ｒｈ２８、１９１Ｇｈ２８、１９１Ｂｈ２８に形成された画素電極接点接続部は、第１の画素電極接触部１９２ｈと十字状ブランチの縦部１９５ｖとを接続した画素電極縦接続部７１５ｈを有する。第２の副画素電極１９１Ｒｌ２８、１９１Ｇｌ２８、１９１Ｂｌ２８に形成された画素電極接点接続部は、第２の画素電極接触部１９２ｌに接続された画素電極横接続部７１３ｌ及び画素電極横接続部７１３ｌと十字状ブランチの縦部１９５ｖとを接続した画素電極斜線接続部７１４ｌを有する。このような画素電極接点接続部は、液晶分子の未復元及び光漏れ不良を減少させる。
実施形態４
図２９に示す基本画素群ＰＳを構成する画素電極に形成されたドメインは、本発明の特徴に従って、異なる主方向及び同一のジグザグ角を有する。図２９に示す微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅は、同一の副画素上に形成されたドメインでは同一に形成される。
図２９に示す基本画素群ＰＳを構成する画素電極に形成されたドメインは、本発明の特徴に従って、異なる主方向及び同一のジグザグ角を有する。図２９に示す微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅は、同一の副画素上に形成されたドメインでは同一に形成される。
すなわち、第１の副画素に形成されたドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４において、微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅は、ドメインごとに同一に分布され、第２の副画素に形成されたドメインＤｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、Ｄｌ４において、微細ブランチ１９７の幅及び微細スリット１９９の幅は、ドメインごとに同一に分布される。しかしながら、第１の副画素のドメインに形成された微細ブランチ１９７の幅又は微細スリット１９９の幅は、第２の副画素のドメインに形成されたものと異なって形成される。
例えば、基本画素群の画素電極１９１Ｒ２９、１９１Ｇ２９、１９１Ｂ２９の第１の副画素電極１９１Ｒｈ２９、１９１Ｇｈ２９、１９１Ｂｈ２９に形成されたドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４において、微細ブランチ１９７の幅Ｓ及び微細スリット１９９の幅Ｗは、図面に示す矢印方向に約２．５μｍから約３．２μｍまで約０．２μｍ〜０．５μｍの範囲内のいずれか１つの値づつ徐々に増加する。基本画素群の画素電極１９１Ｒ２９、１９１Ｇ２９、１９１Ｂ２９の第２の副画素電極１９１Ｒｌ２９、１９１Ｇｌ２９、１９１Ｂｌ２９に形成されたドメインＤｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、及びＤｌ４において、微細ブランチ１９７の幅Ｓ及び微細スリット１９９の幅Ｗは、図面に示す矢印方向に約２．５μｍから約３．５μｍまで約０．２μｍ〜０．５μｍの範囲内のいずれか１つの値づつ徐々に増加する。本発明の実施形態に従って、ドメインＤｈ１〜Ｄｈ４、Ｄｌ１〜Ｄｌ４の各々は、複数のグループに分割され、このグループの各々は、同一のグループ内では同一の幅を有する微細ブランチ及び同一の幅を有する微細スリットを有し、各グループ内の微細ブランチ及び微細スリットの幅は、矢印方向のグループに沿って増加することができる。
以下、ジグザグ形状の微細ブランチ１９７に対する微細ブランチ１９７の主方向、ジグザグ角、及びジグザグ単位の長さについて説明する。基本画素群の画素電極１９１Ｒ２９、１９１Ｇ２９、１９１Ｂ２９の第１の副画素電極１９１Ｒｈ２９、１９１Ｇｈ２９、１９１Ｂｈ２９に形成されたドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４において、ジグザグ単位の長さは、約１４μｍであり、第２の副画素電極１９１Ｒｌ２９、１９１Ｇｌ２９、１９１Ｂｌ２９に形成されたドメインＤｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、Ｄｌ４において、ジグザグ単位の長さは、約１０μｍである。赤色画素電極１９１Ｒ２９及び緑色画素電極１９１Ｇ２９の第１の副画素電極１９１Ｒｈ２９、１９１Ｇｈ２９に形成されたドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４のそれぞれ及び青色画素電極１９１Ｂ２９の第２の副画素電極１９１Ｂｌ２９に形成されたドメインＤｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、Ｄｌ４の各々において、微細ブランチ１９７の主方向角は、約５０°、約４８°、約４０°、約４１．３°であり、ジグザグ角は、各ドメインで約±１５である。赤色画素電極１９１Ｒ２９及び緑色画素電極１９１Ｇ２９の第２の副画素電極１９１Ｒｌ２９、１９１Ｇｌ２９に形成された各ドメインＤｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、Ｄｌ４及び青色画素電極１９１Ｂ２９の第１の副画素電極１９１Ｂｈ２９に形成された各ドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４において、微細ブランチ１９７の主方向角は、約４２°、約４０．８°、約４８°、約４９．２°であり、ジグザグ角は、各ドメインで約±１５°である。
基本色を有する基本画素群ＰＳ、第１の副画素電極１９１Ｒｈ２９、１９１Ｇｈ２９、１９１Ｂｈ２９及び第２の副画素電極１９１Ｒｌ２９、１９１Ｇｌ２９、１９１Ｂｌ２９を含む各画素電極１９１Ｒ２９、１９１Ｇ２９、１９１Ｂ２９、ドメイン領域Ｄｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４、Ｄｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、及びＤｌ４に分割された画素電極、ジグザグ形状の微細ブランチ１９７、及び第１の副画素電極対第２の副画素電極の面積比は、上述した説明又は図２８と関連してなされた説明と実質的に同様である。このような画素電極で構成された基本画素群は、図２８と関連して説明した効果を有する。第１の副画素電極１９１Ｒｈ２９、１９１Ｇｈ２９、１９１Ｂｈ２９及び第２の副画素電極１９１Ｒｌ２９、１９１Ｇｌ２９、１９１Ｂｌ２９上に形成された画素電極接点接続部は、図２３Ｃ及び図２４Ｃを参照して説明したものと同様である。
実施形態５
本発明の特徴に従って、図３０に示す基本画素群ＰＳを構成する画素電極において、第２の副画素電極１９１Ｒｌ３０、１９１Ｇｌ３０、１９１Ｂｌ３０のドメインＤｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、及びＤｌ４の各々は、複数のサブドメインを有し、各サブドメイン内の微細ブランチの幅及び微細スリットの幅は、同一の幅を有し、隣接したサブドメイン間の幅は、各サブドメイン内の微細ブランチの幅又は微細スリットの幅よりさらに大きい。
本発明の特徴に従って、図３０に示す基本画素群ＰＳを構成する画素電極において、第２の副画素電極１９１Ｒｌ３０、１９１Ｇｌ３０、１９１Ｂｌ３０のドメインＤｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、及びＤｌ４の各々は、複数のサブドメインを有し、各サブドメイン内の微細ブランチの幅及び微細スリットの幅は、同一の幅を有し、隣接したサブドメイン間の幅は、各サブドメイン内の微細ブランチの幅又は微細スリットの幅よりさらに大きい。
しかしながら、第１の副画素電極１９１Ｒｈ３０、１９１Ｇｈ３０、１９１Ｂｈ３０のドメインＤｈ１〜Ｄｈ４の各々において、微細ブランチの幅及び微細スリットの幅は、矢印方向から徐々に増加する。例えば、赤色画素電極１９１Ｒ３０及び緑色画素電極１９１Ｇ３０の第１の副画素電極１９１Ｒｈ３０及び１９１Ｇｈ３０に形成されたドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４において、微細ブランチ１９７の幅Ｓ及び微細スリット１９９の幅は、図面に示す矢印方向に約２．８μｍから約３．３μｍまで約０．２μｍ〜０．５μｍの範囲内のいずれか１つの値づつ徐々に増加する。また、青色画素電極１９１Ｂ３０の第１の副画素電極１９１Ｂｈ３０に形成されたドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４において、微細ブランチ１９７の幅Ｓは、図面に示す矢印方向に約２．８μｍから約３．３μｍまで約０．２μｍ〜０．５μｍの範囲内のいずれか１つの値づつ徐々に増加し、微細スリット１９９の幅Ｗは、約３．８μｍから約４．０μｍまで増加する。本発明の実施形態に従って、ドメインＤｈ１〜Ｄｈ４、Ｄｌ１〜Ｄｌ４の各々は、複数のグループに分割され、このグループの各々は、同一のグループにおいて同一の幅を有する微細ブランチ及び同一の幅を有する微細スリットを有する。
基本画素群の画素電極１９１Ｒ３０、１９１Ｇ３０、１９１Ｂ３０の第２の副画素電極１９１Ｒｌ３０、１９１Ｇｌ３０、１９１Ｂｌ３０のドメインＤｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、及びＤｌ４のサブドメインにおいて、微細ブランチ１９７の幅Ｓ及び微細スリット１９９の幅Ｗは、それぞれ約３．０μｍであり、各ドメイン内の各サブドメインの幅は、約２７μｍであり、各ドメイン内の隣接したサブドメイン間の間隔は、約４．５μｍである。また、第２の副画素電極１９１Ｒｌ３０、１９１Ｇｌ３０、１９１Ｂｌ３０に形成されたドメインＤｌ３、Ｄｌ４において、大部分の微細ブランチ１９７の幅Ｓ及び微細スリット１９９の幅Ｗは、それぞれ約３．０μｍであり、一定の距離、例えば、約２７μｍの間隔で微細スリット１９９は、隣接した微細スリット１９９の幅Ｓとは異なる幅、例えば、約４．５μｍの幅Ｓを含むサブドメインを有することができる。本発明の他の実施形態に従って、一定の距離、すなわち、周期的に隣接した微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９の幅より大きな幅を有する微細ブランチ１９７又は微細スリット１９９が第１の副画素電極又は第２の副画素電極を構成するドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４、Ｄｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、及びＤｌ４に形成されることができる。基本画素群の画素電極１９１Ｒ３０、１９１Ｇ３０、１９１Ｂ３０の第１の副画素電極１９１Ｒｈ３０、１９１Ｇｈ３０、１９１Ｂｈ３０に形成されたドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４において、ジグザグ単位の長さは、約１０μｍであり、第２の副画素電極１９１Ｒｌ３０、１９１Ｇｌ３０、１９１Ｂｌ３０に形成されたドメインＤｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、及びＤｌ４において、ジグザグ単位の長さは、約７μｍである。各基本画素群のドメインに形成された微細ブランチ１９７の主方向及びジグザグ角は、図２９と関連して説明したものと同様である。
基本色を有する基本画素群ＰＳ、第１の副画素電極１９１Ｒｈ３０、１９１Ｇｈ３０、１９１Ｂｈ３０及び第２の副画素電極１９１Ｒｌ３０、１９１Ｇｌ３０、１９１Ｂｌ３０を含む各画素電極１９１Ｒ３０、１９１Ｇ３０、１９１Ｂ３０、ドメイン領域Ｄｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４、Ｄｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、及びＤｌ４に分割された画素電極、ジグザグ形状の微細ブランチ１９７、及び第１の副画素電極対第２の副画素電極の面積比は、上述した説明又は図２８と関連してなされた説明と実質的に同様である。このような画素電極で構成された基本画素群は、図２８と関連して説明した効果を有する。第１の副画素電極１９１Ｒｈ３０、１９１Ｇｈ３０、１９１Ｂｈ３０及び第２の副画素電極１９１Ｒｌ３０、１９１Ｇｌ３０、１９１Ｂｌ３０上に形成された画素電極接点接続部は、図２３Ｆ及び図２４Ｃを参照して説明したものと同様である。
実施形態６
図３１に示す基本画素群ＰＳにおいて、微細ブランチ１９７の主方向角は、本発明の特徴に従って、第１の副画素電極１９１Ｒｈ３１、１９１Ｇｈ３１、１９１Ｂｈ３１に形成されたドメインより第２の副画素電極１９１Ｒｌ３１、１９１Ｇｌ３１、１９１Ｂｌ３１に形成されたドメインがさらに大きい。
図３１に示す基本画素群ＰＳにおいて、微細ブランチ１９７の主方向角は、本発明の特徴に従って、第１の副画素電極１９１Ｒｈ３１、１９１Ｇｈ３１、１９１Ｂｈ３１に形成されたドメインより第２の副画素電極１９１Ｒｌ３１、１９１Ｇｌ３１、１９１Ｂｌ３１に形成されたドメインがさらに大きい。
基本画素群の画素電極１９１Ｒ３１、１９１Ｇ３１、１９１Ｂ３１の第１の副画素電極１９１Ｒｈ３１、１９１Ｇｈ３１、１９１Ｂｈ３１のドメインＤｈ１及びＤｈ２において、ジグザグ単位の長さは、約１４μｍであり、微細ブランチ１９７の主方向角は、約４０．８°であり、ジグザグ角は、約１０°である。また、これらのドメインＤｈ３及びＤｈ４において、ジグザグ単位の長さは、約１４μｍであり、微細ブランチ１９７の主方向角は、約３９．２°であり、ジグザグ角は、約１０°である。基本画素群の画素電極１９１Ｒ３１、１９１Ｇ３１、１９１Ｂ３１の第２の副画素電極１９１Ｒｌ３１、１９１Ｇｌ３１、１９１Ｂｌ３１のドメインＤｌ１及びＤｌ２において、ジグザグ単位の長さは、約１０μｍであり、微細ブランチ１９７の主方向角は、約４２°であり、ジグザグ角は、約１５°である。これらのドメインＤｌ３及びＤｌ４において、ジグザグ単位の長さは、約１０μｍであり、微細ブランチ１９７の主方向角は、約４１．３°であり、ジグザグ角は、約１５°である。微細ブランチ１９７の主方向角は、Ｄ１に対する角であり得る。
赤色画素電極１９１Ｒ３１及び緑色画素電極１９１Ｇ３１の第１の副画素電極１９１Ｒｈ３１及び１９１Ｇｈ３１に形成されたドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４において、微細ブランチ１９７の幅Ｓ及び微細スリット１９９の幅Ｗは、図面に示す矢印方向に約２．８μｍから約３．３μｍまで約０．２μｍ〜０．５μｍの範囲内のいずれか１つの値づつ徐々に増加する。また、青色画素電極１９１Ｂ３１の第１の副画素電極１９１Ｂｈ３１に形成されたドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４において、微細ブランチ１９７の幅Ｓ及び微細スリット１９９の幅Ｗは、図面に示す矢印方向に約３．３μｍから約３．７μｍまで約０．２μｍ〜０．５μｍの範囲内のいずれか１つの値づつ徐々に増加する。
画素電極１９１Ｒ３１、１９１Ｇ３１、１９１Ｂ３１の第２の副画素電極１９１Ｒｌ３１、１９１Ｇｌ３１、１９１Ｂｌ３１のドメインＤｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、及びＤｌ４において、微細ブランチ１９７の幅Ｓ及び微細スリット１９９の幅Ｗは、図面に示す矢印方向に約２．８μｍから約３．９μｍまで約０．２μｍ〜０．５μｍの範囲内のいずれか１つの値づつ徐々に増加する。
本発明の実施形態に従って、ドメインＤｈ１〜Ｄｈ４、Ｄｌ１〜Ｄｌ４の各々は、複数のグループに分割され、このグループの各々は、同一のグループ内においては同一の幅を有する微細ブランチ及び同一の幅を有する微細スリットを有し、各グループ内の微細ブランチ及び微細スリットの幅は、矢印方向のグループに沿って増加することができる。他の構成要素は、図２８と関連して説明したものと同様であるので、その詳細な説明を省略する。第１の副画素電極１９１Ｒｈ３１、１９１Ｇｈ３１、１９１Ｂｈ３１及び第２の副画素電極１９１Ｒｌ３１、１９１Ｇｌ３１、１９１Ｂｌ３１上に形成された画素電極接点接続部は、図２０Ｃを参照して説明したものと同様である。
実施形態７
本発明の他の実施形態に従って、図３２に示す基本画素群ＰＳを構成する画素ＰＸは、４個である。また、これらの画素ＰＸは、図２５〜図２７Ｂと関連して説明した構造、すなわち、画素電極の長辺がゲート線１２１に平行である方向に形成される構造を有する。
本発明の他の実施形態に従って、図３２に示す基本画素群ＰＳを構成する画素ＰＸは、４個である。また、これらの画素ＰＸは、図２５〜図２７Ｂと関連して説明した構造、すなわち、画素電極の長辺がゲート線１２１に平行である方向に形成される構造を有する。
本発明の実施形態に従って、図３２に示す４個の画素ＰＸは、異なる４つの基本色、すなわち、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、及び白色（Ｗ）で構成された赤色画素電極１９１Ｒ３２、緑色画素電極１９１Ｇ３２、青色画素電極１９１Ｂ３２、及び白色画素電極１９１Ｗ３２を有する。画素電極１９１Ｒ３２、１９１Ｇ３２、１９１Ｂ３２、１９１Ｗ３２の各々は、第１の副画素電極１９１Ｒｈ３２、１９１Ｇｈ３２、１９１Ｂｈ３２、１９１Ｗｈ３２と第２の副画素電極１９１Ｒｌ３２、１９１Ｇｌ３２、１９１Ｂｌ３２、１９１Ｗｌ３２とを含む。第１の副画素電極の各々は、４個のドメイン領域Ｄｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４を有し、第２の副画素電極の各々は、４個のドメイン領域Ｄｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、Ｄｌ４を有する。
赤色画素電極１９１Ｒ３２、緑色画素電極１９１Ｇ３２、及び白色画素電極１９１Ｗ３２の第１の副画素電極は、同一の構造であり、青色画素電極１９１Ｂ３２の第１の副画素電極は、他の色を有する画素電極の第１の副画素電極とは異なる。第１の副画素電極１９１Ｒｈ３２、１９１Ｇｈ３２、及び１９１Ｗｈ３２のドメインに形成された微細ブランチ１９７の幅Ｓ及び微細スリット１９９の幅Ｗは、約５μｍ〜５．６μｍの範囲内のいずれか１つの値であり得、各幅は、１つのドメインで異なるサイズを有することができる。
本発明の実施形態に従って、第１の副画素電極１９１Ｒｈ３２、１９１Ｇｈ３２、及び１９１Ｗｈ３２のドメインに形成された微細ブランチ１９７の幅Ｓ及び微細スリット１９９の幅Ｗは、図面に示す矢印方向に徐々に大きくなることができる。第１の副画素電極１９１Ｂｈ３２のドメインに形成された微細ブランチ１９７の幅Ｓ及び微細スリット１９９の幅Ｗは、約６μｍ〜６．８μｍの範囲内のいずれか１つの値であり得、各幅は、異なるサイズを有することができる。本発明の実施形態に従って、第１の副画素電極１９１Ｂｈ３２のドメインに形成された微細ブランチ１９７の幅Ｓ及び微細スリット１９９の幅Ｗは、図面に示す矢印方向に徐々に大きくなることができる。本発明の実施形態に従って、第１の副画素電極１９１Ｂｈ３２のドメインに形成された微細ブランチ１９７の幅Ｓは、第１の副画素電極１９１Ｒｈ３２、１９１Ｇｈ３２、及び１９１Ｗｈ３２のドメインに形成された微細ブランチ１９７の幅Ｓより大きい。第１の副画素電極１９１Ｂｈ３２のドメインに形成された微細スリット１９９の幅Ｗは、第１の副画素電極１９１Ｒｈ３２、１９１Ｇｈ３２、及び１９１Ｗｈ３２のドメインに形成された微細スリット１９９の幅Ｗより大きい。
赤色画素電極１９１Ｒ３２、緑色画素電極１９１Ｇ３２、及び白色画素電極１９１Ｗ３２の第２の副画素電極は、同一の構造を有する。第２の副画素電極１９１Ｒｌ３２、１９１Ｇｌ３２、１９１Ｂｌ３２、及び１９１Ｗｌ３２のドメインに形成された微細ブランチ１９７の幅Ｓと微細スリット１９９の幅Ｗとは、約５μｍ〜６．８μｍの範囲内のいずれか１つの値であり得、各幅は、１つのドメインで異なるサイズを有することができる。微細ブランチ１９７の幅Ｓ及び微細スリット１９９の幅Ｗは、図面に示す矢印方向に徐々に大きくなることができる。
以下、ジグザグ形状の微細ブランチ１９７の主方向、ジグザグ角、及びジグザグ単位の長さについて説明する。基本画素群内の画素電極１９１Ｒ３２、１９１Ｇ３２、１９１Ｂ３２、１９１Ｗ３２の第１の副画素電極１９１Ｒｈ３２、１９１Ｇｈ３２、１９１Ｂｈ３２、１９１Ｗｈ３２上に形成されたドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４において、ジグザグ単位の長さは、約１４μｍであり、微細ブランチ１９７の主方向角は、約４０．８°又は約３９．２°であり得、ジグザグ角は、約±７°であり得る。第２の副画素電極１９１Ｒｌ３２、１９１Ｇｌ３２、１９１Ｂｌ３２、１９１Ｗｌ３２に形成されたドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４において、ジグザグ単位の長さは、約１０μｍであり、微細ブランチ１９７の主方向角は、約４２°又は約４１．３°であり得、ジグザグ角は、約±５°であり得る。
このような画素電極で構成された基本画素群は、図２８と関連して説明した効果を有するだけではなく、液晶表示装置の透過率を向上させることができる。第１の副画素電極１９１Ｒｈ３２、１９１Ｇｈ３２、１９１Ｂｈ３２、１９１Ｗｈ３２に形成された画素電極接点接続部は、図２３Ｂと関連してなされた説明と同様である。第２の副画素電極１９１Ｒｌ３２、１９１Ｇｌ３２、１９１Ｂｌ３２、１９１Ｗｌ３２に形成された画素電極接点接続部は、ゲート線方向に伸張する画素電極接触部に接続されており、図２３Ａと関連してなされた説明と同様である。本発明の他の実施形態に従って、基本色は、赤色、緑色、青色、及び黄色を含み得る。
以下、図３３Ａ〜図３３Ｉを参照して、画素電極の形状、画素電極の分割、ドメインの分割、及び基本画素群の構造について詳細に説明する。説明の便宜のために、図３３Ａ〜図３３Ｉに示す画素電極の形状は、画素電極の外郭線又は画素電極の分割により表示されることができる。画素電極を構成する他の因子、例えば、画素電極接触部、微細ブランチ１９７、及び微細スリット１９９については、図３３Ａ乃至図３３Ｉで説明する。したがって、図３、図５、図１２、図１４、図１６、図１７、図１８、図２０、図２３、図２４、図２５、及び図２８〜図３２を参照して説明した構造及び方法は、図３３Ａ〜図３３Ｉに示す画素電極に適用されることができる。
まず、図３３Ａ〜図３３Ｆを参照して、画素電極の形状及び分割について詳細に説明する。図３３Ａ〜図３３Ｆに示す単位画素電極は、第１の副画素電極１９１ｈと第２の副画素電極１９１ｌとを含む。副画素電極１９１ｈ、１９１ｌの各々は、上述した方法によりデータ電圧の印加を受けることができ、第１の副画素電極１９１ｈは、第２の副画素電極１９１ｌより高い充電電圧を有することができる。図３３Ａを参照すると、第１の副画素電極１９１ｈは、４個のドメインを有し、第２の副画素電極１９１ｈ及び１９１ｌは、８個のドメインを有する。すなわち、第１の副画素電極１９１ｈは、ドメインＤｈａ、Ｄｈｂ、Ｄｈｃ、及びＤｈｄを有し、第２の副画素電極１９１ｌは、ドメインＤｌａ、Ｄｌｂ、 Ｄｌｃ、 Ｄｌｄ、Ｄｌｅ、Ｄｌｆ、Ｄｌｇ、Ｄｌｈを有する。このように形成された第２の副画素電極１９１ｌの構造は、液晶表示装置の視認性を向上させることができる。第２の副画素電極１９１ｌの面積は、第１の副画素電極１９１ｈの面積より大きいことができる。各ドメインは、上述した画素電極構造を有することができる。
図３３Ｂ〜図３３Ｆを参照すると、第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌは、それぞれ４個のドメインを含む。すなわち、第１の副画素電極１９１ｈは、ドメインＤｈａ、Ｄｈｂ、Ｄｈｃ、及びＤｈｄを有し、第２の副画素電極１９１ｌは、ドメインＤｌａ、Ｄｌｂ、Ｄｌｃ、及びＤｌｄを有する。
図３３Ｂに示す第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌの辺は、データ線１７１の方向に伸張する斜線（oblique line）であり得る。斜線は、偏光子の透過軸に実質的に平行であり得る。第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌを構成するドメインは、平行四辺形の形状であり得る。このように形成された画素電極は、液晶表示装置の視認性及び透過率を向上させることができる。
図３３Ｃ〜図３３Ｆに示す第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌは、斜線方向に形成された副画素電極の辺において互いに隣接する。斜線方向は、偏光子の透過軸に実質的に平行であり得る。このように形成された画素電極の構造は、液晶表示装置の視認性及び透過率を向上させることができる。
図３３Ｄ〜図３３Ｆに示す画素電極の構造において、第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌの中のいずれか１つが他の１つを実質的に収容するように配置される。このように、副画素電極が他の副画素の辺に最大に広く隣接するか、または第１の副画素電極１９１ｈ及び第２の副画素電極１９１ｌが均一に分布される場合に、液晶表示装置の視認性は向上することができる。図３３Ｄに示す第１の副画素電極１９１ｈは、第２の副画素電極１９１ｌに隣接しつつ、２つに分離される。図３３Ｅに示す第２の副画素電極１９１ｌは、第１の副画素電極１９１ｈを実質的に取り囲み、図３３Ｆに示す第１の副画素電極１９１ｈは、第２の副画素電極１９１ｌを実質的に取り囲む。図３３Ｆに示す第２の副画素電極１９１ｌは、菱形の形状であり、第２の副画素電極１９１ｌを構成するドメインは、三角形の形状を有する。
以下、図３３Ｇ〜図３３Ｉを参照して基本画素群ＰＳの構造を詳細に説明する。図３３Ｇ〜図３３Ｉに示す基本画素群ＰＳは、それぞれ異なる４個の基本色を有する４個の画素ＰＸａ、ＰＸｂ、ＰＸｃ、ＰＸｄを含む。４個の基本色は、赤色、緑色、青色、及び黄色又は白色を含み得る。画素ＰＸａは、赤色を有し、画素ＰＸｂは、緑色を有し、画素ＰＸｃは、青色を有し、画素ＰＸｄは、黄色又は白色を有することができる。このように形成された基本画素群ＰＳは、液晶表示装置の色再現性（color reproducibility）、透過率、及び視認性を向上させることができる。本発明の他の実施形態に従って、基本色は、上述したように、様々な色を含むことができる。
図３３Ｇに示す画素ＰＸａ、ＰＸｂ、ＰＸｃ、及びＰＸｄは、順次に赤色、緑色、青色、及び白色をそれぞれ有することにより液晶表示装置の透過率を向上させることができる。図３３Ｈに示す画素ＰＸａ、ＰＸｂ、ＰＸｃ及びＰＸｄの各々は、順次に赤色、緑色、青色及び黄色を有することにより、液晶表示装置の色再現性及び表示品質を著しく向上させることができる。また、液晶表示装置の色再現性及び表示品質を大幅に向上させるために、赤色、緑色、青色、及び黄色の各々に対応する画素の面積比率は、約１．４〜１．８：１．０〜１．３：１．４〜１．８：１、より望ましく、約１．６：１．１：１．６：１であり得る。図３３Ｉに示す画素ＰＸａ、ＰＸｂ、ＰＸｃ、及びＰＸｄを含む基本画素群ＰＳは、図３２と関連して説明したものと同様である。図３３Ｉの画素の面積比は、実質的に同一であり得る。
以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。
ＰＸ 画素
３ 液晶層
３１ 液晶分子
３３ 主配向膜
３５ 光硬化層
１００ 下部表示板
１１０ 下部基板
１２１ ゲート線
１２３ 降圧ゲート線
１２５ 保持電極線
１２６ 保持電極線拡張部
１４０ ゲート絶縁膜
１５４ 半導体
１６５ 線形抵抗性接触部材
１７１ データ線
１７３ ソース電極
１７５ ドレーン電極
１８１ 第１の保護膜
１８２ 第２の保護膜
１８５ コンタクトホール
１９１ 画素電極
１９５ 十字状ブランチ部
１９７ 微細ブランチ
１９８ ジグザグ微細ブランチ
１９９ 微細スリット
２００ 上部表示板
２１０ 上部基板
２２０ 遮光部材
２２５ 蓋膜
２３０ カラーフィルター
２７０ 共通電極
２９１ 上板配向膜
２９２ 下板配向膜
３００ 液晶表示板アセンブリ
４００ ゲート駆動部
５００ データ駆動部
６００ 信号制御部
８００ 階調電圧生成部
３ 液晶層
３１ 液晶分子
３３ 主配向膜
３５ 光硬化層
１００ 下部表示板
１１０ 下部基板
１２１ ゲート線
１２３ 降圧ゲート線
１２５ 保持電極線
１２６ 保持電極線拡張部
１４０ ゲート絶縁膜
１５４ 半導体
１６５ 線形抵抗性接触部材
１７１ データ線
１７３ ソース電極
１７５ ドレーン電極
１８１ 第１の保護膜
１８２ 第２の保護膜
１８５ コンタクトホール
１９１ 画素電極
１９５ 十字状ブランチ部
１９７ 微細ブランチ
１９８ ジグザグ微細ブランチ
１９９ 微細スリット
２００ 上部表示板
２１０ 上部基板
２２０ 遮光部材
２２５ 蓋膜
２３０ カラーフィルター
２７０ 共通電極
２９１ 上板配向膜
２９２ 下板配向膜
３００ 液晶表示板アセンブリ
４００ ゲート駆動部
５００ データ駆動部
６００ 信号制御部
８００ 階調電圧生成部
Claims (24)
- 第１表示板と第２表示板との間に液晶分子を有する液晶層を含み、
上記第１表示板と上記第２表示板の中の少なくとも一つに形成された配向膜は、第１ポリシロキサンと該第１ポリシロキサン上に配置された第２ポリシロキサンを含み、
上記第２ポリシロキサンのケイ素原子の第１部位は、上記液晶層の液晶分子と相互作用をする垂直官能基と結合し、さらに上記液晶層の液晶分子を上記第１及び第２表示板中の少なくとも一つに対して傾くように配向する第１プレチルト官能基と結合し、
上記第１ポリシロキサンと上記第２ポリシロキサンは、異なる結合構造を有することを特徴とする液晶表示装置。 - 上記第２ポリシロキサンのケイ素原子の第２部位は、第２架橋結合鎖を介して上記第１プレチルト官能基に架橋結合された第２プレチルト官能基と結合し、上記第１プレチルト官能基に含まれた上記第１架橋結合鎖中のいずれか一つから上記第１ポリシロキサン部位まで最短距離で連結された結合の長さを合わせた第１鎖長は、上記第２プレチルト官能基に含まれた上記第２架橋結合鎖中のいずれかの一つから上記第２ポリシロキサン部位まで最短距離で連結された結合の長さをあわせた第２鎖長より長いことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
- 上記第１鎖長は、上記第２鎖長の約３倍〜約７倍であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
- 上記第１プレチルト官能基と上記第２プレチルト官能基は、ビニル基（vinyl group）、スチレン基（styrene group）、メタクリレート基（methacrylate group）、シンナメート基（cinnamate group）、及びアクリル基（acrylic groupから選ばれた一つ以上を含むことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
- 上記第１プレチルト官能基及び上記第２プレチルト官能基は、約２：１〜約１０：１範囲のモル％比で存在することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
- 上記第１ポリシロキサンは、相分離改善剤（phase separation enhancer）と結合されることを特徴とする請求項４又は５に記載の液晶表示装置。
- 上記第１プレチルト官能基及び上記第２プレチルト官能基は、約２：１〜約１０：１範囲のモル％比で存在することを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
- 上記第１ポリシロキサンは、相分離改善剤（phase separationenhancer）と結合されることを特徴とする請求項３又は７に記載の液晶表示装置。
- 上記第１プレチルト官能基と上記第２プレチルト官能基は、それぞれビニル基、スチレン基、メタクリレート基、シンナメート基、及びアクリル基から選ばれた一つ以上を含むことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
- 上記第１プレチルト官能基及び上記第２プレチルト官能基は、約２：１〜約１０：１範囲のモル％比で存在することを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
- 上記第１プレチルト官能基は、炭素数約１〜約５のアルキル基を有するメタクリレート基を含み、上記第２プレチルト官能基は、ビニル基を含むことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
- 上記第１ポリシロキサンは、相分離改善剤（phase separationenhancer）と結合されることを特徴とする請求項９又は１０に記載の液晶表示装置。
- 上記第１プレチルト官能基及び上記第２プレチルト官能基は、約２：１〜約１０：１範囲のモル％比で存在することを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
- 上記第１ポリシロキサンは、相分離改善剤（phase separationenhancer）と結合されることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置。
- 上記第１プレチルト官能基及び上記第２プレチルト官能基は、約１：３〜約３：１範囲のモル％比で存在すること特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置 。
- 上記第１ポリシロキサンは、相分離改善剤（phase separationenhancer）と結合されることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
- 上記相分離改善剤は、メチル基を含むことを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示装置。
- 上記垂直官能基、上記第１プレチルト官能基、上記第２プレチルト官能基、及び上記相分離改善剤は、約１：２：１：１〜約３：１０：３：３範囲のモル％比で存在することを特徴とする請求項１６又は１７に記載の液晶表示装置。
- 上記第１ポリシロキサンは、相分離改善剤（phase separationenhancer）と結合されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
- 上記相分離改善剤は、メチル基を含むことを特徴とする請求項１９に記載の液晶表示装置。
- 上記垂直官能基、上記第１プレチルト官能基、上記第２プレチルト官能基、及び上記相分離改善剤は、約１：２：１：１〜約３：１０：３：３範囲のモル％比で存在することを特徴とする請求項１９又は２０に記載の液晶表示装置。
- 上記第２ポリシロキサンは、光開始剤（photo-initiator）と結合されることを特徴とする請求項１９に記載の液晶表示装置。
- 上記光開始剤は、炭素数約１〜約５のアルキル基及びチオル基を含むことを特徴とする請求項２２に記載の液晶表示装置。
- 第１表示板と第２表示板との間に液晶分子を有する液晶層を含み、
上記第１表示板及び上記第２表示板中の少なくとも一つに形成された配向膜は、第１ポリシロキサンと該第１ポリシロキサンの上に配置された第２ポリシロキサンと含み、
上記第１ポリシロキサンの結合構造は、上記第２ポリシロキサンの結合構造と異なることを特徴とする液晶表示装置。
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