JP2015055873A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は液晶表示装置及びその液晶表示装置の製造方法に関し、詳細には硬度が向上した位相差補償フィルムを含む液晶表示装置及びその液晶表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】液晶表示装置は、第1基板、第2基板、液晶層及び位相差補償フィルムを含む。前記第2基板は、前記第1基板に対向する。前記液晶層は、前記第1基板及び前記第2基板の間に配置される。前記位相差補償フィルムは、前記第1基板の一面に形成され、フルオリン樹脂を含む。したがって、前記位相差補償フィルムがフルオリン樹脂を含むことによって、硬度、防汚性及び耐スクラッチ性が向上し、位相差補償フィルムの損傷を防止することができる。【選択図】図3

Description

本発明は、液晶表示装置及びその液晶表示装置の製造方法に関し、詳細には、硬度が向上した位相差補償フィルムを含む液晶表示装置及びその液晶表示装置の製造方法に関する。
最近、対面積が容易に薄型及び軽量化することができる平板ディスプレイ(flat panel display、FPD)が表示装置として広く利用され、このような平板ディスプレイでは、液晶表示装置(liquid crystal display、LCD)、プラズマディスプレイパネル(plasma display panel、PDP)、有機発光表示装置(organic light emitting display、OLED)等が使われている。
液晶表示装置は、現在最も広く使われている平板表示装置の中の一つとして、液晶の特定の分子配列に電圧を印加し、分子配列を変換させ、このような分子配列の変換によって発光する液晶セルの複屈折性、旋光性、2色性及び光散乱特性などの光学的性質の変化を視覚変化で変換し、画像を表示するディスプレイ装置である。
前記表示装置の中の一つである液晶表示装置(liquid crystal display)は、液晶(liquid crystal)を用い、画像を表示する。前記液晶表示装置は、他の表示装置に比べて厚さが薄く、重さが軽く、消費電力が少なく、低い駆動電圧を有するメリットがある。
前記液晶表示装置は、一般的に液晶の光透過率を用い、画像を表示する液晶表示パネル(liquid crystal display panel)と、前記液晶表示パネルの下部に配置され、前記液晶表示パネルで光を提供するバックライトアセンブリ(back−light assembly)を含む。この際、前記バックライトアセンブリは、一般的に非偏光された光(non polarized light、偏向されていない光)を発生する。
したがって、前記液晶表示装置は、前記非偏光された光を用い、画像を実現することが難しいため、前記液晶表示パネルの上部及び下部に配置されて光を偏光させる偏光板をさらに含む。しかしながら、偏光板は、厚さが比較的に厚く、液晶表示装置の製造費用のうち、相当部分を占め、前記液晶表示装置の厚さ及び製造費用が増加する問題点が発生する。
公開特許第2012−173609号公報 韓国公開特許第2012−007969号公報 公開特許第2012−155308号公報
それに対し、本発明の技術的課題は、このような点で着眼され、本発明の目的は、硬度が向上した位相差補償フィルムを含む液晶表示装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、前記液晶表示装置の製造方法を提供することにある。
上記した本発明の目的を実現するための一実施例に係る液晶表示装置は、第1基板、第2基板、液晶層及び位相差補償フィルムを含む。
前記第2基板は、前記第1基板に対向する。前記液晶層は、前記第1基板及び前記第2基板の間に配置される。前記位相差補償フィルムは、前記第1基板の一面に形成され、フルオリン樹脂を含む。
本発明の一実施例において、前記位相差補償フィルムの表面部のフルオリン元素比率が全体元素比率に対し20原子%〜30原子%でもよい。
本発明の一実施例において、前記フルオリン樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン(PolyTetraFluoro Ethylene;PTFE)、フルオリンエチレンプロピレン(fluorinated ethylene propylene;FEP)、ペルフルオロアルコキシ(perfluoro alkoxy;PFA)、エチレンテトラフルオロエチレン(ethylene−Tetrafluoro ethylene;ETFE)、ポリフッ化ビニリデン(polyvinyliden fluoride;PVDF)、エチレン−クロロトリフルオロエチレン(ethylene−chlorotrifluoro ethylene;ECTFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(polychlorotrifluoro ethylene;PCTFE)及びこれらの組合からなったグループから1つ以上選択されることができる。
本発明の一実施例において、前記位相差補償フィルムは、前記第1基板の下部に配置されてもよい。
本発明の一実施例において、前記位相差補償フィルムは、前記第2基板の上部に配置されてもよい。
本発明の一実施例において、前記位相差補償フィルムは、前記第1基板の下部及び前記第2基板の上部に配置されてもよい。
本発明の一実施例において、前記第2基板上に配置されたブラックマトリックスをさらに含み、前記位相差補償フィルムは、前記第2基板及び前記ブラックマトリックスの間に配置されることができる。
本発明の一実施例において、前記第2基板上に配置されたブラックマトリックスをさらに含み、前記位相差補償フィルムは、前記第2基板及び前記ブラックマトリックス上に配置されることができる。
本発明の一実施例において、前記第2基板上に配置されたオーバーコーティング層をさらに含み、前記位相差補償フィルムは、前記オーバーコーティング層上に配置されることができる。
本発明の一実施例において、前記第2基板上に配置された共通電極をさらに含み、前記位相差補償フィルムは、前記共通電極上に配置されることができる。
本発明の一実施例において、前記位相差補償フィルムは、フルオリン官能基を有する反応性メソゲンをさらに含むことができる。
本発明の一実施例において、前記位相差補償フィルムの厚さは、10um以下でもよい。
本発明の一実施例において、前記位相差補償フィルムの硬度は、2H以上でもよい。
本発明の一実施例において、前記位相差補償フィルムの表面エネルギーは、25mN/m以下でもよい。
上記した本発明の目的を実現するための他の実施例に係る液晶表示装置の製造方法は、基板上にフルオリン樹脂を含むリターダ組成物(retarder composition)を塗布し、リターダコーティング層(retarder coating layer)を形成する段階、前記リターダコーティング層を加熱する段階、前記リターダコーティング層が光学的異方性を有するように前記リターダコーティング層を紫外線UVに露光する段階及び前記リターダコーティング層を熱処理し、位相差補償フィルムを形成する段階を含む。
本発明の一実施例において、前記基板は、第1基板及び前記第1基板に対向する第2基板を含んでもよい。
本発明の一実施例において、前記リターダ組成物は、フルオリン樹脂10重量%〜30重量%、反応性メソゲン20重量%〜40重量%、光硬化性モノマ1重量%〜10重量%、熱硬化剤1重量%〜10重量%及び溶媒10重量%〜30重量%でもよい。
本発明の一実施例において、前記リターダ組成物を前記第1基板の下部に塗布してもよい。
本発明の一実施例において、前記リターダ組成物を前記第2基板の上部に塗布してもよい。
本発明の一実施例において、前記リターダ組成物を前記第1基板の下部及び前記第2基板の上部に塗布してもよい。
本発明の実施例に係ると、位相差補償フィルムがフルオリン樹脂を含み、硬度、防汚性及び耐スクラッチ性が向上され、位相差補償フィルムの損傷を防止することができる。
本発明の例示的な実施例に係る液晶表示装置の平面図である。 図1の第1画素の平面図である。 図1のI−I’線の沿った本発明の例示的な実施例に係る液晶表示装置の断面図である。 本発明の例示的な実施例に係る液晶表示装置の断面図である。 本発明の例示的な実施例に係る液晶表示装置の断面図である。 本発明の例示的な実施例に係る液晶表示装置の断面図である。 本発明の例示的な実施例に係る液晶表示装置の断面図である。 本発明の例示的な実施例に係る液晶表示装置の断面図である。 本発明の例示的な実施例に係る液晶表示装置の断面図である。
以下、図面を参照し、本発明の望ましい実施例を詳細に説明することにする。
本明細書において、特定の構造的乃至機能的説明は、単に本発明の実施例を説明するための目的として例示され、本発明の実施例は、多様な形態で実施され、本明細書に説明された実施例に限定されると解釈されず、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物乃至代替物を含むこととして理解されなければならない。
ある構成要素が異なる構成要素に「連絡され」あるいは「接触され」と記載された場合、その他の構成要素に直接的に連絡されるが、または接触していることもあり得るが、間にまた他の構成要素が存在してもよいと、理解されなければならないだろう。反面、ある構成要素が異なる構成要素に「直接連絡され」あるいは「直接接触され」と記載された場合には、間にその他の構成要素が存在しないと理解されることができる。構成要素の間の関係を説明する他の表現、例えば、「〜間に」と「直接〜間に」または「〜に隣接する」と「〜に直接隣接する」等も同様に解釈されることができる。
本明細書で使われる用語は単に例示的な実施例を説明するために使われたことで、本発明を限定しようとする意図はない。単数の表現は文脈上、明白に異なることを意味しない限り、複数の表現を含む。本明細書において、「含む」または「有する」等の用語は実施された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品または、これらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つまたは、それ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品または、これらを組み合わせたものなどの存在または、付加の可能性をあらかじめ排除しないものとして理解されなければならない。異なるように定義されない限り、技術的や科学的な用語を含め、本明細書で使われるすべての用語は本発明が属する技術分野で通常の知識を持った者によって一般的に理解されるのと同様の意味を有している。一般的に使われる事前に定義されているような用語は関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有すると解釈されるべきで、本出願において明白に定義しない限り、理想的や過度に形式的な意味と解釈されない。
第1、第2及び第3等の用語は、多様な構成要素を説明するために使うことができるが、これらの構成要素は前記用語によって限定されるのではない。前記用語は一つの構成要素をその他の構成要素から区別する目的で使われる。例えば、本発明の権利範囲から逸脱せずに、第1構成要素が第2構成要素または、第3構成要素などと命名され、同様に第2構成要素または、第3構成要素も交互的に命名することができる。
図1は、本発明の例示的な実施例に係る液晶表示装置の平面図である。図2は、図1の第1画素の平面図である。図3は、図1のI−I’線の沿った本発明の例示的な実施例に係る液晶表示装置の断面図である。
図1を参照すれば、前記液晶表示装置は、複数のゲートラインGL、複数のデータラインDL及び複数の画素を含む。
前記ゲートラインGLは、第1方向D1に延びることができる。前記データラインDLは、前記第1方向D1と交差する第2方向D2に延びることができる。これとは異なり、前記ゲートラインGLは前記第2方向D2に延びることができ、前記データラインDLは前記第1方向D1に延びることができる。
前記画素は、マトリックス形態に配置される。前記画素は、前記ゲートラインGL及び前記データラインDLにより定義される領域に配置されることができる。
各画素は、隣接したゲートラインGL及び隣接したデータラインDLに連絡されることができる。
前記画素は、前記第2方向D2に長く延びる長方形状を有することができる。前記画素領域は、平面から見た際、一方向に長く延びた長方形状、V字状及びZ字状など多様なこともある。V字状の場合、例えば、画素領域の第2方向の中央部分において第1方向に沿って屈曲している。また、Z字状の場合、例えば、画素領域がジグザグ状に屈曲している。
図2及び図3を参照すれば、本発明の例示的な実施例に係る前記液晶表示装置は、第1基板100、第2基板200、液晶層300、位相差補償フィルム400A、第1偏光板500及び第2偏光板600を含む。
前記第1基板100は、透明な絶縁基板である。例えば、ガラス基盤または、透明なプラスチック基板でもよい。前記第1基板100は、画像を表示する複数の画素領域を有する。前記画素領域は、複数の列と複数の行を有するマトリックス形態で配列される。
前記画素は、スイッチング素子(switching element)をさらに含む。例えば、前記スイッチング素子は、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;TFT)でもよい。前記スイッチング素子は、隣接したゲートラインGL及び隣接したデータラインDLに連絡されることができる。前記スイッチング素子は、前記ゲートラインGL及び前記データラインDLが交差する領域に配置されることができる。
前記第1基板100上にゲート電極GE及びゲートラインGLを含むゲートパターンが配置される。前記ゲートラインGLは、前記ゲート電極GEと電気的に連絡される。
前記第1基板100上にゲート電極GE及びゲートラインGLを含むゲートパターン(未図示)が配置される。前記ゲートラインGLは、前記ゲート電極GEと電気的に連絡される。
ゲート絶縁層110は、前記ゲートパターンが配置された前記第1基板100上に配置され、前記ゲートパターンを絶縁する。
前記ゲート絶縁層110上に半導体パターンSMを形成する。前記半導体パターンSMは、前記ゲート電極GEと重複して配置される。
前記半導体パターンSMが形成された前記ゲート絶縁層110上にデータラインDL、ソース電極SE及びドレーン電極DEを含むデータパターンが配置される。前記ソース電極SEは、前記半導体パターンSMと重複し、前記データラインDLに電気的に連絡される。
前記ドレーン電極DEは、前記半導体パターンSM上に前記ソース電極SEから離隔する。前記半導体パターンSMは、前記ソース電極SE及び前記ドレーン電極DEの間に伝導チャネル(conductive channel)を成し遂げる。
前記ゲート電極GE、前記ソース電極SE、前記ドレーン電極DE及び前記半導体パターンSMは、前記薄膜トランジスタTFTを構成する。
前記ゲート絶縁層110上には、前記データラインDLが配置される。前記ゲート絶縁層110は、前記第1基板100の全面積に配置されることができる。
前記ゲート絶縁層110は、有機乃至無機絶縁物質を含むことができる。例えば、前記ゲート絶縁層110は、ベンゾシクロブテン系樹脂、オレフィン(olefin)系樹脂、ポリイミド(polyimide)系樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニル(polyvinyl)系樹脂、シロキサン(siloxane)系樹脂、シリコン(silicon)系樹脂などを含むことができる。
データ絶縁層120は、前記データパターンが配置された前記ゲート絶縁層110上に配置され、前記データパターンを絶縁する。
前記データ絶縁層120は、前記ゲートラインGL、前記データラインDL及び前記スイッチング素子上に配置される。前記データ絶縁層120は、前記第1基板100の全面積に配置されることができる。前記データ絶縁層120は、有機乃至無機絶縁物質を含むことができる。例えば、前記データ絶縁層120は、ベンゾシクロブテン系樹脂、オレフィン(olefin)系樹脂、ポリイミド(polyimide)系樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニル(polyvinyl)系樹脂、シロキサン(siloxane)系樹脂、シリコン(silicon)系樹脂などを含むことができる。
前記カラーフィルタ層CFは、前記データ絶縁層120上に配置されることができる。
前記カラーフィルタ層CFは、前記液晶層300を透過する光に色を提供するためである。前記カラーフィルタ層CFは、赤色カラーフィルタ(red)、緑色カラーフィルタ(green)、及び青色カラーフィルタ(blue)でもよい。
各カラーフィルタは、前記各画素領域に対応して提供される。互いに隣接した画素の間にそれぞれ異なる色を有するように配置されることができる。
本実施例では、前記カラーフィルタは、互いに隣接した画素領域の境界において一部が隣接したカラーフィルタによって重なることができる。それとは異なり、前記カラーフィルタは、第1方向D1に互いに隣接した画素領域の境界で離隔して形成されることができる。すなわち、前記カラーフィルタは、第1方向D1にゲートラインを境界にし、島(island)の形態で形成されることができる。
前記カラーフィルタ層CF上に第1オーバーコーティング層130を含むことができる。
前記第1オーバーコーティング層130は、前記カラーフィルタ層CF上に形成されて前記第1基板100の表面を平坦化することができる。
前記第1オーバーコーティング層130は、有機乃至無機絶縁物質を含むことができる。例えば、前記第1オーバーコーティング層130は、ベンゾシクロブテン系樹脂、オレフィン(olefin)系樹脂、ポリイミド(polyimide)系樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニル(polyvinyl)系樹脂、シロキサン(siloxane)系樹脂、シリコン(silicon)系樹脂などを含むことができる。
前記第1オーバーコーティング層130上に画素電極(pixel electrode;PE)を形成することができる。
前記画素電極PEは、コンタクトホールCHを通じ、前記薄膜トランジスタと電気的に連絡される。前記画素電極PEは、前記画素領域内に配置されることができる。前記画素電極PEには、前記薄膜トランジスタTFTを通じ、階調電圧が印加される。例えば、前記画素電極PEは、インジウムチンオキサイドITO、インジウムジンクオキサイドIZO、アルミニウムジンクオキサイドAZOのような透明導電体を含むことができる。例えば、前記画素電極PEは、スリットパターンを含むことができる。
前記第2基板200は、ガラス基盤または透明な絶縁基板である。例えば、ガラス基盤または透明なプラスチック基板でもよい。前記第2基板200上には前記薄膜トランジスタと連絡された信号配線及び前記信号配線と重複して光を遮断するブラックマトリックスBMを含むことができる。
前記ブラックマトリックスBMは、前記第1基板100上に配置された前記ゲートラインGL、前記データラインDL及び前記スイッチング素子が配置される領域に対応して配置されることができる。前記ブラックマトリックスBMはクロムCrまたは、クロム酸化物を含むことができる。
前記ブラックマトリックスBMは、第1方向に延びた複数のゲートラインと重複して光を遮断する。前記ブラックマトリックスBMは、画素の非表示領域(non−display area)に形成される。
前記ブラックマトリックスBMが形成された前記第2基板200上に第2オーバーコーティング層210が形成されることができる。
前記第2オーバーコーティング層210は、前記ブラックマトリックスBMが形成された前記第2基板200上に形成され、前記第2基板200の表面を平坦化することができる。
前記第2オーバーコーティング層210は、有機乃至無機絶縁物質を含むことができる。例えば、前記第2オーバーコーティング層210は、ベンゾシクロブテン系樹脂、オレフィン(olefin)系樹脂、ポリイミド(polyimide)系樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニル(polyvinyl)系樹脂、シロキサン(siloxane)系樹脂、シリコン(silicon)系樹脂などを含むことができる。
前記第2オーバーコーティング層210上に共通電極CEを形成することができる。
前記画素電極PE及び前記共通電極CEに階調電圧が印加され、電界を形成する。例えば、前記共通電極CEは、インジウムティンオキサイドITO、インジウムジンクオキサイドIZO、アルミニウムジンクオキサイドAZOのような透明導電体を含むことができる。例えば、前記共通電極CEは、スリットパターンを含むことができる。
前記液晶層300は、前記第1基板100及び前記第2基板200の間に配置される。
前記液晶層300は、液晶分子(liquid crystal molecule)を含むことができる。前記液晶層は、前記第1電極及び前記第2電極の間に印加される電界によって液晶分子の配列を調節して前記画素の光透過率が調節される。
本実施例では前記液晶表示装置は、前記カラーフィルタ層CFが液晶層300の下部に形成され、前記ブラックマトリックスBMが前記液晶層300の上部に形成されるCOA(color filter on array)構造を有するが、それに限定されない。これと異なり、前記液晶表示装置は、前記ブラックマトリックスBMが前記液晶層300の上部に形成されるCOA(color filter on array)構造を有することができる。例えば、前記カラーフィルタ層CF及びブラックマトリックスBMは、前記液晶層300の上部に配置されることができる。
未図示であるが、前記液晶表示装置は、前記液晶層300の前記液晶分子を配向するための配向膜(未図示)を含むことができる。
前記配向膜(未図示)は、前記液晶層300と前記第1オーバーコーティング層130との間、及び前記液晶層300と第2オーバーコーティング層210との間に配置されることができる。
前記配向膜は、前記液晶層300の前記液晶分子をフリーチルト(pre−tilt)させるためである。前記配向膜は、配向液を用い、形成される。配向液を前記第1基板100及び前記第2基板200上に塗布した後、前記配向液を除去する。前記配向液は、スリットコーティング、スピンコーティングなど多様な方法で塗布されることができる。前記配向液を除去するために室温に置いたり熱を加えることができる。前記配向液は、ポリイミド(polyimide;PI)のような配向物質を適切な溶媒に混合したものである。
それとは異なり、前記配向膜は、前記液晶層300の種類によって、または、前記画素電極PE及び前記共通電極CEの構造により省略されることができる。例えば、前記画素電極PEがマイクロスリットを有し、別途の配向膜なしで前記液晶の初期配向が可能な場合に、前記配向膜が省略されることができる。または、前記液晶層300の初期配向陽反応性メソゲン層が形成される場合にも前記配向膜が省略されることができる。
本発明の例示的な実施例に係る液晶表示装置は、前記第1基板100の下部に配置される位相差補償フィルム400Aを含む。
前記位相差補償フィルム400Aは、フルオリン樹脂を含むことができる。
前記第1基板100の下部にフルオリン樹脂を含むリターダ組成物(retarder composition)を塗布(coating)し、リターダコーティング層(retarder coating layer)を形成する。
前記リターダ組成物は、フルオリン樹脂、反応性メソゲン、光硬化性モノマ、熱硬化剤、溶媒を含む。
前記リターダ組成物は、フルオリン樹脂10重量%〜30重量%、反応性メソゲン20重量%〜40重量%、光硬化性モノマ1重量%〜10重量%、熱硬化剤1重量%〜10重量%及び溶媒10重量%〜30重量%でもよい。
[フルオリン樹脂]
前記位相差補償フィルム400Aは、硬度を向上させ、防汚性及び耐スクラッチ性を向上させるために前記フルオリン樹脂を含むことができる。
前記フルオリン樹脂は、水素の位置がフルオリンで置換されている形態の化合物を使うことができる。
例えば、前記フルオリン樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン(PolyTetraFluoro Ethylene;PTFE)、フルオリンエチレンプロピレン(fluorinated ethylene propylene;FEP)、ペルフルオロアルコキシ(perfluoro alkoxy;PFA)、エチレンテトラフルオロエチレン(ethylene−Tetrafluoro ethylene;ETFE)、ポリフッ化ビニリデン(polyvinyliden fluoride;PVDF)、エチレン−クロロトリフルオロエチレン(ethylene−chlorotrifluoro ethylene;ECTFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(polychlorotrifluoro ethylene;PCTFE)及びこれらの組合からなったグループで1つ以上選択されるが、それらに限定されない。
前記フルオリン樹脂を含むリターダ組成物を前記第1基板100の下部に塗布して形成された前記位相差補償フィルム400Aの表面部のフルオリン元素比率が全体元素比率に対し20元素%〜30元素%の範囲でもよい。
前記フルオリン元素比率が20元素%未満である場合、前記位相差補償フィルム400Aをスクラッチなどから保護するための十分な硬度を得難い。前記フルオリン元素比率が30元素%超過である場合、位相遅延がほとんど起きなくなる問題点がある。
前記フルオリン樹脂の含有量は、10重量%〜30重量%でもよい。前記フルオリン樹脂の含有量が全体組成物に対し10重量%未満である場合、硬度が2H以下を有し、前記位相差補償フィルム400Aの硬度、防汚性が低下し、30重量%超過である場合、位相遅延特性が低下することがある。
[反応性メソゲン]
前記反応性メソゲンは、特定位相を有する。前記反応性メソゲンは、光硬化性反応性メソゲンである。前記反応性メソゲンは、脂肪族環(aliphatic ring)、芳香族環(aromatic ring)等が含まれ、末端に複数の官能基を有することができる。
前記反応性メソゲンは、紫外線などの光に露出すれば、複数の反応性メソゲンは、開始剤(initiator)等と共に反応し、オリゴマー(oligomer)、ポリマー(polymer)または、これらの混合物が形成されることができる。
したがって、一つ以上の前記官能基に光反応基を含むことができる。例えば、前記光反応基は、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(oxethane)、ビニルエーテル(vinyl−ether)、スチレン(styrene)またはチオレン(thiolene)反応期などを上げられる。
前記反応性メソゲンの含有量は、20重量%〜40重量%でもよい。前記反応性メソゲンの含有量が全体組成物に対し20重量%未満である場合、位相遅延特性が低下し、40重量%超過である場合、位相差補償フィルム400Aの柔軟性が低下することがある。
[光硬化性モノマ]
前記光硬化性モノマは、アクリレートモノマでもよい。前記アクリレートモノマは紫外線露光によって前記反応性メソゲンと反応することによって、前記リターダコーティング層を硬化させる。
例えば、前記アクリレートモノマは、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(dipentaerythritol hexaacrylate)、ジシクロペンタジエンアクリレート(dicyclopentadiene acrylate)、ジシクロペンタジエンメタクリレート(dicyclopentadiene methacrylate)、トリメチロールプロパントリアクリレート(trimethylpropane triacrylate)、グリシジルメタクリレート(glycidyl methacrylate)、ジエチレングリコールジメタクリレート(diethylene glycol dimethacrylate)、エチレングリコールアクリレート(ethylene glycol acrylate)、エチレングリコールジメタクリレート(ethylene glycol dimethacrylate)等が使われ、これらはそれぞれ単独または混合して使われることができる。
前記光硬化性モノマの含有量は、1重量%〜10重量%でもよい。前記光硬化性モノマの含有量が全体組成物に対し1重量%未満である場合、光硬化が十分に進行されず、塗膜の安定性が低下し、10重量%を超過する場合、塗膜の柔軟性が低下することがある。
[熱硬化剤]
前記熱硬化剤は熱によって前記反応性メソゲンと反応し、前記リターダコーティング層を硬化させる。
例えば、前記熱硬化剤はアミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、イミダゾール系硬化剤などを含めるし、工程温度により適切に選択され、使われることができる。
具体的に、前記熱硬化剤では、ジアミノジフェニルメタン(DDM、diaminodiphenylmethane)、ジアミノジフェニルスルホン(DDS、diaminodiphenylsulfone)、テトラヒドロフタル酸無水物(THPA、tetrahydrophthalic anhydride)、ヘキサヒドロフタル酸無水物(HHPA、hexahydrophthalic anhydride)、メチルテトラヒドロフタル酸無水物(MeTHPA、methyltetrahydrophthalic anhydride)、ナジックメチル無水物(NMA、nadic methylanhydride)、加水分解メチルナジック無水物(HNMA、hydrolized methylnadic anhydride)、フタル酸無水物(PA、phthalic anhydride)、2−フェニル−4−メチル−ヒドロキシメチルイミダゾール(2−phenyl−4−methyl−hydroxymethylimidazole)、3−(3、4−ジクロロフェニル)−1、1−ジメチル尿素(DCMU、3−(3、4−dichlorophenyl)−1、1−dimethylurea)、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ビフェニルエーテルブロックカルボン酸、多価カルボン酸の活性エステル、1−シアノエチル2−フェニルイミダゾール(TCI、1−cyanoethyl 2−phenyl imidazole)、1、1−ジメトキシ−N、N−ジメチルメタンアミン(1、1−dimethoxy−N、N−dimethyl methanamine)、1−フェニルエチルアミン(1−phenylethylamine)、2−(ジエトキシルアミノ)エチルアミン(2−(diethoxylamino)ethylamine)、2−フェニルエチルアミン(2−phenylethylamine)、3−メトキシプロピルアミン(3−methoxypropylamine)、ブチルアミン(butylamine)、シクロヘキシルアミン(cyclohexylamine)、1−フェニルプロピルアミン(1−phenylpropylamine)、ジ(2−エチルヘキシル)アミン(di(2−ethylhexyl)amine)、ジブチルアミン(dibutylamine)、ジエチルアミン(diethylamine)、ジエチレントリアミン(diethylenetriamine)、ジメチルエチルアミン(dimethylethylamine)、ジプロピルアミン(dipropylamine)、ジプロピレントリアミン(dipropylene triamine)、イソプロピルアミン(isopropylamine)、N、N−ビス(3−アミンプロピル)メチルアミン(N、N−bis−(3−aminepropyl)methylamine)、N、N−ジメチルイソプロピルアミン(N、N−dimethylisopropylamine)、N−エチルジイソプロピルアミン(N−ethyldiisopropylamine)、N−オクチルアミン(N−octylamine)、N3−アミン3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルアミン(N3−amine3−(2−aminoethylamino)propylamine)、プロピルアミン(propylamine)、トリブチルアミン(tributylamine)、トリプロピルアミンン(tripropylamine)、トリス−(2−エチルヘキシル)アミン(Tris−(2−ethylhexyl)amine)、tert−ブチルアミン(tert−butylamine、ジイソプロパノールアミン(diisopropanolamine)、メチルジエタノールアミン(methyldiethanolamine)、N、N-ジメチルイソプロパノールアミン(N、N−dimethylisopropanolamine)、N−メチルエタノールアミン(N−methylethanolamine)、2、6−キシリジン(2、6−xylidine)、N−エチル−N−(2−ヒドロキシエチル)アニリン(N−ethyl−N−(2−hydroxyethyl)aniline)、エチレンジアミン(ethylenediamine)、イソホロンジアミン(isophorone diamine)、エチルエタノールアミン(ethylethanolamine)、N−(2−アミノエチル)エタノールアミン(N−(2−aminoethyl)ethanolamine)、トリイソプロパノールアミン(triisopropanolamine)、ジエチレントリアミン(diethylenetriamine)、エチレンジアミン(ethylenediamine)、N−(2−アミンエチル)エタノールアミン(N−(2−aminethyl)ethanolamine)、1−メトキシルイミダゾール(1−methoxylimidazole)、1−ビニルイミダゾール(1−vinylimidazole)、N、N-ジメチルイソプロパノールアミン(N、N−dimethylisopropanolamine)、N−エチル−N−(2−ヒドロキシエチル)アニリン(N−ethyl−N−(2−hydroxyethyl)aniline)、1−メチルイミダゾール(1−methylimidazole)、N、N−ジメチルシクロヘキシルアミン(N、N−dimethylcyclohexylamine)、トリメチルアミノエチルエタノールアミン(trimethylaminoethylethanolamine)等を例にあげることができる。これらはそれぞれ単独または混合して使われることができる。
前記熱硬化剤の含有量は1重量%〜10重量%でもよい。前記熱硬化剤の含有量が全体組成物に対し、1重量%未満である場合、熱硬化が十分に進行されず、塗膜の安定性が低下し、10重量%を超過する場合、塗膜の柔軟性が低下することがある。
[溶媒]
前記溶媒はケトン系、炭化水素系または、アルコール系溶剤を使うことができる。例えば、ケトン系溶剤は、アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノンなどが例に挙げれるが、それに限定されない。例えば、炭化水素系溶媒は、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、アニソールなどが例に挙げれるが、それに限定されない。例えば、アルコール系溶剤は、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノールなどであることもあるが、それに限定されない。
前記溶媒の含有量は、10重量%〜30重量%でもよい。前記溶媒の含有量が全体組成物に対し10重量%未満である場合、前記リターダ組成物の粘度が過度に増加し、前記位相差補償フィルム400Aの均一性が低下される可能性があり、30重量%を超過する場合、希望する前記位相差補償フィルム400Aの厚さを得難い。
前記リターダ組成物は、光重合開始剤をさらに含むことができる。前記光重合開始剤は光によって分解され、ラジカルを生成することにより、前記光硬化性モノマの光重合を活性化する。
例えば、前記光重合開始剤では、ベンゾイン系化合物、アセトフェノン系化合物、ジエトキシアセトフェノン系化合物、ヒドロキシアセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、アントラキノン系化合物、α−アシルオキシムエステル系化合物、フェニルグリオキシル酸系化合物、ベンジル系化合物、アゾ系化合物、ジフェニルサルファイド系化合物、アシルホスフィンオキシル系化合物、有機色素系化合物、鉄−フタロシアニン系化合物などが使われることができる。これらはそれぞれ単独でまたは混合して使われることができる。
具体的に、前記光重合開始剤では、1−フェニル−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン(1−phenyl−2−hydroxy−2−methyl propane−1−one)、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(1−hydroxy cyclohexyl phenyl ketone)、アミノアセトフェノン(amino acetophenone)、ベンジルジメチルケタール(benzyl dimethyl ketal)、安息香エーテル(benzoin ether)、チオキサントン(thioxanthone)、2−エチルアントラキノン(2−ethylanthraquinone、2−ETAQ)、カンファーキノン(camphorquinone)、アルファ−ナフトール(α−naphtol)、2、4−ジエチルチオキサントン(2、4−diethylthioxanthone)、トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド(trimethylbenzoil diphenylphosphine oxide)、ベンゾフェノン(benzophenone)、2、2−ジエトキシアセトフェノン(2、2−diethoxyacetophenone)、ベンゾイルイソプロピルエーテル(benzoilisopropylether)等が使われることができる。
前記光重合開始剤の含有量は、1重量%〜10重量%でもよい。前記光重合開始剤の含有量が全体組成物に対し1重量%未満である場合、硬化が十分に進行されず、10重量%を超過する場合、塗膜の柔軟性が低下することがある。
前記フルオリン樹脂は、前記リターダ組成物に含まれ、前記第1基板100に塗布される。前記フルオリン樹脂と前記反応性メソゲンは、表面エネルギーの差が存在する。したがって、紫外線露出、乾燥及び熱処理を経る過程で前記フルオリン樹脂と前記反応性メソゲンの相分離が起き得る。
一般的に前記反応性メソゲンの表面エネルギーは、30〜45mN/mで大きい表面エネルギーを有する。それに対し、前記位相差補償フィルム400Aの表面エネルギーは25mN/m以下でもよい。例えば、前記位相差補償フィルム400Aの表面エネルギーは10〜25mN/mでもよい。
前記位相差補償フィルム400Aの硬度は、2H以上でもよい。例えば、前記位相差補償フィルム400Aの硬度は2H〜5Hでもよい。
前記リターダ組成物を塗布する方法では、スリット、インクジェット、ロール樹脂または、スピンコーティングなどの方法が使われることができる。前記リターダ組成物は溶液状態を成し、この際、粘性は1mPas〜50mPasの範囲を有することができる。
前記リターダコーティング層を加熱する。前記リターダコーティング層が塗布された前記第1基板100を加熱装置を用い、乾燥することができる。例えば、前記加熱装置は、ホットプレートでもよい。この際、前記加熱装置は、前記リターダコーティング層を表面温度70℃〜110℃範囲の温度に設定することができる。前記リターダコーティング層が塗布された前記第1基板100を加熱することによって、熱硬化剤及び反応性メソゲンなどの硬化反応を起こし、前記リターダコーティング層の内部に含まれている溶媒を除去することができる。
前記リターダコーティング層を紫外線UVに露出する。前記リターダコーティング層が紫外線UVに露出し、光硬化性モノマ、反応性メソゲンの硬化反応を起こし、光学的異方性を有する。本実施例では、前記リターダコーティング層が一つの層で形成される場合を例をあげ、説明したがそれに限定されない。
それとは異なり、リターダコーティング層は、複数の層からなった構造で形成されることができる。複数の層からなったリターダコーティング層を形成する場合、それぞれのリターダコーティング層は、それぞれ異なる波長の紫外線UVに露出することができる。
前記リターダコーティング層を熱処理する。前記リターダコーティング層が紫外線に露出させた前記第1基板100を燒成装置を用い、熱処理することができる。例えば、前記燒成装置は、オーブンでもよい。この際、前記燒成装置の内部温度を110℃〜130℃範囲温度に設定することができる。前記熱処理を通じて前記リターダコーティング層の内部には紫外線が照射された方向に対し、垂直な方向にリタデイションが発現し得る。また、前記熱処理を通じ、前記リターダコーティング層が完全に硬化し、前記光学的異方性が増幅される。
前記熱処理を通じ、前記第1基板100の下部に配置され、フルオリン樹脂を含む前記位相差補償フィルム400Aが形成されることができる。
前記位相差補償フィルム400Aの厚さは、10um以下でもよい。望ましく、前記位相差補償フィルム400Aの厚さは5um以下でもよい。
前記位相差補償フィルム400Aは、フルオリン官能基を有する反応性メソゲンをさらに含むことができる。
前記反応性メソゲンは、一つ以上の前記官能基にフルオリンを含むことができる。前記フルオリンを含む前記反応性メソゲンは、前記フルオリン樹脂と同様に紫外線露出、乾燥及び熱処理を経る過程で前記リターダ組成物の相分離が起き得る。
このような相分離を通じ、フルオリン官能基を含む前記反応性メソゲンは、前記反応性メソゲンに比べて低い表面エネルギーを有し、前記位相差補償フィルム400Aの外郭に移動することができる。すなわち、前記第1基板100の下部に隣接し、前記リターダ組成物が配置され、前記リターダ組成物の下部に前記フルオリン樹脂及び前記フルオリン官能基を含む前記反応性メソゲンが配置される構造を有することができる。したがって、前記位相差補償フィルム400Aの硬度、防汚性及び耐スクラッチ性が向上することができる。
前記液晶表示装置は、前記第1基板100の下部に配置される第1偏光板500及び前記第2基板200上に配置される第2偏光板600をさらに含むことができる。
例えば、前記第1偏光板500は、前記第1基板100の下面に付着することができる。前記第1偏光板500は、バックライトアセンブリ(未図示)から提供される光を偏光させることができる。前記第1偏光板500は、第1偏光軸を有することができる。前記第1偏光板500は、前記バックライトアセンブリから提供される光の中、前記第1偏光軸方向の光を通過させることができる。
例えば、前記第2偏光板600は、前記第2基板500の表面に付着することができる。前記第2偏光板600は、前記カラーフィルタ層CFを通過した光を偏光させることができる。前記第2偏光板600は、第2偏光軸を有することができる。前記第2偏光軸は、前記第1偏光軸と垂直でもよい。前記第2偏光板600は、前記カラーフィルタ層CFを通過した光の中、前記第2偏光軸方向の光を通過させることができる。
本実施例に係る液晶表示装置は、前記第1偏光板500が前記第1基板100の下部に配置され、前記第2偏光板600が前記第2基板200の上部に配置されるオン−セル型(on−cell type)で説明したが、それに限定されない。それとは異なり、第1偏光板及び第2偏光板は、液晶表示装置の第1基板及び第2基板の間に配置されるイン−セル型(in−cell type)で形成されることができる。
図4は、本発明の例示的な実施例に係る液晶表示装置の断面図である。
図4を参照すれば、本発明の例示的な実施例に係る前記液晶表示装置は第1基板100、第2基板200、液晶層300、位相差補償フィルム400B、第1偏光板500及び第2偏光板600を含む。
図4に係る前記液晶表示装置は、前記位相差補償フィルム400Bの構成を除いては図3に係る液晶表示装置と実質的に同一なので、重複する説明は省略したり簡略する。
本発明の例示的な実施例に係る液晶表示装置は、前記第2基板200の上部に配置される位相差補償フィルム400Bを含む。
前記位相差補償フィルム400Bは、フルオリン樹脂を含むことができる。
前記第2基板200の上部にフルオリン樹脂を含むリターダ組成物を塗布(coating)し、リターダコーティング層を形成する。
前記リターダ組成物は、フルオリン樹脂、反応性メソゲン、光硬化性モノマ、熱硬化剤、溶媒を含む。
前記位相差補償フィルム400Bは、硬度を向上させて防汚性及び耐スクラッチ性を向上させるために前記フルオリン樹脂を含むことができる。
前記フルオリン樹脂は、前記リターダ組成物に含まれ、前記第2基板200に塗布される。前記フルオリン樹脂と前記反応性メソゲンは、表面エネルギーの差が存在する。したがって、紫外線露出、乾燥及び熱処理を経る過程で前記フルオリン樹脂と前記反応性メソゲンとの相分離が起き得る。
一般的に前記反応性メソゲンの表面エネルギーは、30〜45mN/mで大きい表面エネルギーを有する。これに対し、前記位相差補償フィルム400Bの表面エネルギーは25mN/m以下でもよい。例えば、前記位相差補償フィルム400Bの表面エネルギーは10〜25mN/mでもよい。
前記位相差補償フィルム400Bの硬度は、2H以上でもよい。例えば、前記位相差補償フィルム400Bの硬度は2H〜5Hでもよい。
前記リターダ組成物を塗布する方法ではスリット、インクジェット、ロール樹脂または、スピンコーティングなどの方法が使われることができる。前記リターダ組成物は、溶液状態を成し、この際、粘性は1mPas〜50mPasの範囲を有することができる。
前記リターダコーティング層を加熱する。前記リターダコーティング層が塗布された前記第2基板200を加熱装置を用い、乾燥することができる。例えば、前記加熱装置は、ホットプレートでもよい。この際、前記加熱装置は、前記リターダコーティング層は、表面温度70℃〜110℃範囲の温度に設定することができる。前記リターダコーティング層が塗布された前記第2基板200を加熱することによって、熱硬化剤及び反応性メソゲンなどの硬化反応を起こし、前記リターダコーティング層の内部に含まれている溶媒を除去することができる。
前記リターダコーティング層を紫外線UVに露出する。前記リターダコーティング層が紫外線UVに露出し、光硬化性モノマ、反応性メソゲンの硬化反応を起こし、光学的異方性を有する。
本実施例では、前記リターダコーティング層が一つの層で形成される場合を例をあげて説明したが、それに限定されない。
それとは異なり、リターダコーティング層は、複数の層からなった構造で形成されることができる。複数の層からなったリターダコーティング層を形成する場合、それぞれのリターダコーティング層は、それぞれ異なる波長の紫外線UVに露出することができる。
前記リターダコーティング層を熱処理する。前記リターダコーティング層が紫外線に露出させた前記第2基板200を燒成装置を用い、熱処理することができる。例えば、前記燒成装置は、オーブンでもよい。この際、前記燒成装置の内部温度を110℃〜130℃範囲温度に設定することができる。前記熱処理を通じて前記リターダコーティング層の内部には紫外線が照射された方向に対し、垂直な方向にリタデイションが発現することができる。また、前記熱処理を通じ、前記リターダコーティング層が完全に硬化し、前記光学的異方性が増幅される。
前記熱処理を通じ、前記第2基板200の上部に配置され、フルオリン樹脂を含む前記位相差補償フィルム400Bが形成されることができる。
前記位相差補償フィルム400Bの厚さは10um以下でもよい。望ましく、前記位相差補償フィルム400Bの厚さは5um以下でもよい。
前記位相差補償フィルム400Bは、フルオリン官能基を有する反応性メソゲンをさらに含むことができる。
前記反応性メソゲンは、一つ以上の前記官能基にフルオリンを含むことができる。前記フルオリンを含む前記反応性メソゲンは、前記フルオリン樹脂と同様に紫外線露出、乾燥及び熱処理を経る過程で前記反応性メソゲンとの相分離が起き得る。
このような相分離を通じ、フルオリン官能基を含む前記反応性メソゲンは、前記反応性メソゲンに比べ、低い表面エネルギーを有し、前記位相差補償フィルム400Bの外郭に移動することができる。すなわち、前記第2基板200の上部に隣接し、前記反応性メソゲンが配置され、前記反応性メソゲンの上部に前記フルオリン樹脂及び前記フルオリン官能基を含む前記反応性メソゲンが配置される構造を有することができる。したがって、前記位相差補償フィルム400Bの硬度、防汚性及び耐スクラッチ性が向上することができる。
図5は、本発明の例示的な実施例に係る液晶表示装置の断面図である。
図5を参照すれば、本発明の例示的な実施例に係る前記液晶表示装置は、第1基板100、第2基板200、液晶層300、位相差補償フィルム400A及び400B、第1偏光板500及び第2偏光板600を含む。
図5に係る前記液晶表示装置は、前記位相差補償フィルム400A及び400Bの構成を除いては図3に係る液晶表示装置と実質的に同一なので、重複する説明は省略したり簡略する。
本発明の例示的な実施例に係る液晶表示装置は、前記第1基板100の下部に配置される位相差補償フィルム400A及び前記第2基板200の上部に配置される位相差補償フィルム400Bを含む。
前記位相差補償フィルム400A及び400Bは、フルオリン樹脂を含むことができる。
前記第1基板100の下部及び前記第2基板200の上部にフルオリン樹脂を含むリターダ組成物を塗布(coating)し、リターダコーティング層を形成する。
前記リターダ組成物は、フルオリン樹脂、反応性メソゲン、光硬化性モノマ、熱硬化剤及び溶媒を含む。
前記位相差補償フィルム400A及び400Bは、硬度を向上させて防汚性及び耐スクラッチ性を向上させるために前記フルオリン樹脂を含むことができる。
前記フルオリン樹脂は、前記リターダ組成物に含まれ、前記第1基板100及び前記第2基板200に塗布される。前記フルオリン樹脂と前記反応性メソゲンは、表面エネルギーの差が存在する。したがって、紫外線露出、乾燥及び熱処理を経る過程で前記フルオリン樹脂と前記反応性メソゲンとの相分離が起き得る。
一般的に前記反応性メソゲンの表面エネルギーは、30〜45mN/mで大きい表面エネルギーを有する。これに対し、前記位相差補償フィルム400A及び400Bの表面エネルギーは25mN/m以下でもよい。例えば、前記位相差補償フィルム400A及び400Bの表面エネルギーは10〜25mN/mでもよい。
前記位相差補償フィルム400A及び400Bの硬度は2H以上でもよい。例えば、前記位相差補償フィルム400A及び400Bの硬度は2H〜5Hでもよい。
前記リターダ組成物を塗布する方法ではスリット、インクジェット、ロール樹脂または、スピンコーティングなどの方法が使われることができる。前記リターダ組成物は、溶液状態を成し、この際、粘性は1mPas〜50mPasの範囲を有することができる。
前記リターダコーティング層を加熱する。前記リターダコーティング層が塗布された前記第1基板100及び前記第2基板200を加熱装置を用い、乾燥することができる。例えば、前記加熱装置は、ホットプレートでもよい。この際、前記加熱装置は、前記リターダコーティング層を表面温度70℃〜110℃範囲の温度に設定することができる。前記リターダコーティング層が塗布された前記第1基板100及び前記第2基板200を加熱することによって、熱硬化剤などの硬化反応を起こし、前記リターダコーティング層の内部に含まれる溶媒を除去することができる。
前記リターダコーティング層を紫外線UVに露出する。前記リターダコーティング層が紫外線UVに露出し、光硬化性モノマ、反応性メソゲンの硬化反応を起こし、光学的異方性を有する。本実施例では前記リターダコーティング層が一つの層で形成される場合を例をあげて説明したが、それに限定されない。
それとは異なり、リターダコーティング層は、複数の層からなった構造で形成されることができる。複数の層からなったリターダコーティング層を形成する場合、それぞれのリターダコーティング層はそれぞれ異なる波長の紫外線UVに露出することができる。
前記リターダコーティング層を熱処理する。前記リターダコーティング層が紫外線に露出させた前記第1基板100及び前記第2基板200を燒成装置を用い、熱処理することができる。例えば、前記燒成装置はオーブンでもよい。この際、前記燒成装置の内部温度を110℃〜130℃範囲温度に設定することができる。前記熱処理を通じて前記リターダコーティング層の内部には紫外線が照射された方向に対し、垂直な方向にリタデイションが発現することができる。また、前記熱処理を通じ、前記リターダコーティング層が完全に硬化し、前記光学的異方性が増幅される。
前記熱処理を通じ、前記第1基板100の下部及び前記第2基板200の上部に配置され、フルオリン樹脂を含む前記位相差補償フィルム400A及び400Bが形成されることができる。
前記位相差補償フィルム400A及び400Bの厚さは、10um以下でもよい。望ましくは前記位相差補償フィルム400A及び400Bの厚さは5um以下でもよい。
前記位相差補償フィルム400A及び400Bは、フルオリン官能基を有する反応性メソゲンをさらに含むことができる。
前記反応性メソゲンは、一つ以上の前記官能基にフルオリンを含むことができる。前記フルオリンを含む前記反応性メソゲンは、前記フルオリン樹脂と同様に紫外線露出、乾燥及び熱処理を経る過程で前記反応性メソゲンとの相分離が起き得る。
このような相分離を通じ、フルオリン官能基を含む前記反応性メソゲンは、フルオリン官能基を含まない前記反応性メソゲンに比べ、低い表面エネルギーを有し、前記位相差補償フィルム400A及び400Bの外郭に移動することができる。フルオリン官能基を含む前記反応性メソゲンは、前記第1基板100及びフルオリン官能基を含まない前記反応性メソゲンの間に配置される。また、フルオリン官能基を含む前記反応性メソゲンは、前記第2基板200及びフルオリン官能基を含まない前記反応性メソゲンの間に配置される。したがって、前記位相差補償フィルム400A及び400Bの硬度、防汚性及び耐スクラッチ性が向上することができる。
図6は、本発明の例示的な実施例に係る液晶表示装置の断面図である。
図6を参照すれば、本発明の例示的な実施例に係る前記液晶表示装置は、第1基板100、第2基板200、液晶層300、ブラックマトリックスBM、前記第2基板200及び前記ブラックマトリックスBMの間に配置された位相差補償フィルム400C、第1偏光板500及び第2偏光板600を含む。
図6に係る前記液晶表示装置は、前記位相差補償フィルム400Cの構成を除いては図3に係る液晶表示装置と実質的に同一なので、重複する説明は省略したり簡略する。
本発明の例示的な実施例に係る液晶表示装置は、前記第2基板200及びブラックマトリックスBMの間に配置される位相差補償フィルム400Cを含む。
前記位相差補償フィルム400Cは、フルオリン樹脂を含むことができる。
前記第2基板200の下部にフルオリン樹脂を含むリターダ組成物を塗布(coating)し、リターダコーティング層を形成する。
前記リターダ組成物は、フルオリン樹脂、反応性メソゲン、光硬化性モノマ、熱硬化剤及び溶媒を含む。
前記位相差補償フィルム400Cは、硬度を向上させて防汚性及び耐スクラッチ性を向上させるために前記フルオリン樹脂を含むことができる。
前記フルオリン樹脂は、前記リターダ組成物に含まれ、前記第2基板200に塗布される。前記フルオリン樹脂と前記反応性メソゲンは、表面エネルギーの差が存在する。したがって、紫外線露出、乾燥及び熱処理を経る過程で前記フルオリン樹脂と前記反応性メソゲンとの相分離が起き得る。
一般的に前記反応性メソゲンの表面エネルギーは、30〜45mN/mで大きい表面エネルギーを有する。それに対し、前記位相差補償フィルム400Cの表面エネルギーは25mN/m以下でもよい。例えば、前記位相差補償フィルム400Cの表面エネルギーは10〜25mN/mでもよい。
前記位相差補償フィルム400Cの硬度は、2H以上でもよい。例えば、前記位相差補償フィルム400Cの硬度は2H〜5Hでもよい。
このような相分離を通じ、フルオリン官能基を含む前記反応性メソゲンは、前記反応性メソゲンに比べ、低い表面エネルギーを有し、前記位相差補償フィルム400Cの外郭に移動することができる。すなわち、前記第2基板200の下部に隣接し、前記反応性メソゲンが配置され、前記反応性メソゲンの下部に前記フルオリン樹脂及び前記フルオリン官能基を含む前記反応性メソゲンが配置される構造を有することができる。したがって、前記位相差補償フィルム400Cの硬度、防汚性及び耐スクラッチ性が向上することができる。
前記リターダ組成物を塗布する方法ではスリット、インクジェット、ロール樹脂または、スピンコーティングなどの方法が使われることができる。前記リターダ組成物は、溶液状態を成し、この際に粘性は、1mPas〜50mPasの範囲を有することができる。
前記リターダコーティング層を加熱する。前記リターダコーティング層が塗布された前記第2基板200を加熱装置を用い、乾燥することができる。例えば、前記加熱装置は、ホットプレートでもよい。この際、前記加熱装置は、前記リターダコーティング層を表面温度70℃〜110℃範囲の温度に設定することができる。前記リターダコーティング層が塗布された前記第2基板200を加熱することによって、熱硬化剤などの硬化反応を起こし、前記リターダコーティング層の内部に含まれる溶媒を除去することができる。
前記リターダコーティング層を紫外線UVに露出する。前記リターダコーティング層が紫外線UVに露出し、光硬化性モノマ及び反応性メソゲンの硬化反応を起こし、光学的異方性を有する。本実施例では前記リターダコーティング層が一つの層で形成される場合を例をあげて説明したが、それに限定されない。
それとは異なり、リターダコーティング層は、複数の層からなった構造で形成されることができる。複数の層からなったリターダコーティング層を形成する場合、それぞれのリターダコーティング層はそれぞれ異なる波長の紫外線UVに露出することができる。
前記リターダコーティング層を熱処理する。前記リターダコーティング層が紫外線に露出させた前記第2基板200を燒成装置を用い、熱処理することができる。例えば、前記燒成装置は、オーブンでもよい。この際、前記燒成装置の内部温度を110℃〜130℃範囲温度に設定することができる。前記熱処理を通じて前記リターダコーティング層の内部には紫外線が照射された方向に対して垂直な方向にリタデイションが発現することができる。また、前記熱処理を通じ、前記リターダコーティング層が完全に硬化し、前記光学的異方性が増幅される。
前記熱処理を通じ、前記第2基板200の下部に配置され、フルオリン樹脂を含む前記位相差補償フィルム400Cが形成されることができる。
前記位相差補償フィルム400Cの厚さは、10um以下でもよい。望ましく、前記位相差補償フィルム400Cの厚さは5um以下でもよい。
前記位相差補償フィルム400Cは、フルオリン官能基を有する反応性メソゲンをさらに含むことができる。
前記反応性メソゲンは、一つ以上の前記官能基にフルオリンを含むことができる。前記フルオリンを含む前記反応性メソゲンは、前記フルオリン樹脂と同様に紫外線露出、乾燥及び熱処理を経る過程で相分離が起きることができる。
図7は、本発明の例示的な実施例に係る液晶表示装置の断面図である。
図7を参照すれば、本発明の例示的な実施例に係る前記液晶表示装置は第1基板100、第2基板200、液晶層300、ブラックマトリックスBM上に配置された位相差補償フィルム400D、第1偏光板500及び第2偏光板600を含む。
図7に係る前記液晶表示装置は、前記位相差補償フィルム400Dの構成を除いては図3に係る液晶表示装置と実質的に同一なので、重複する説明は省略したり簡略する。
本発明の例示的な実施例に係る液晶表示装置は、前記ブラックマトリックスBM上に配置される位相差補償フィルム400Dを含む。前記ブラックマトリックスBMは、前記第2基板200の上に配置され、前記位相差補償フィルム400Dは、前記第2基板200の上に配置された前記ブラックマトリックスBM上に配置される。
前記位相差補償フィルム400Dは、フルオリン樹脂を含むことができる。
前記ブラックマトリックスBM上にフルオリン樹脂を含むリターダ組成物を塗布(coating)し、リターダコーティング層を形成する。
前記リターダ組成物は、フルオリン樹脂、反応性メソゲン、光硬化性モノマ、熱硬化剤及び溶媒を含む。
前記位相差補償フィルム400Dは、硬度を向上させ、防汚性及び耐スクラッチ性を向上させるために前記フルオリン樹脂を含むことができる。
前記フルオリン樹脂は、前記リターダ組成物に含まれ、前記第2基板200に塗布される。前記フルオリン樹脂と前記反応性メソゲンは、表面エネルギーの差が存在する。したがって、紫外線露出、乾燥及び熱処理を経る過程で前記フルオリン樹脂と前記反応性メソゲンとの相分離が起き得る。
一般的に、前記反応性メソゲンの表面エネルギーは、30〜45mN/mで大きい表面エネルギーを有する。これに対し、前記位相差補償フィルム400Dの表面エネルギーは25mN/m以下でもよい。例えば、前記位相差補償フィルム400Dの表面エネルギーは10〜25mN/mでもよい。
前記位相差補償フィルム400Dの硬度は、2H以上でもよい。例えば、前記位相差補償フィルム400Dの硬度は2H〜5Hでもよい。
前記リターダ組成物を塗布する方法では、スリット、インクジェット、ロール樹脂または、スピンコーティングなどの方法が使われることができる。前記リターダ組成物は、溶液状態を成し、この際、粘性は1mPas〜50mPasの範囲を有することができる。
前記リターダコーティング層を加熱する。前記リターダコーティング層が塗布された前記第2基板200を加熱装置を用い、乾燥することができる。例えば、前記加熱装置は、ホットプレートでもよい。この際、前記加熱装置は、前記リターダコーティング層を表面温度70℃〜110℃範囲の温度に設定することができる。前記リターダコーティング層が塗布された前記第2基板200を加熱することによって、熱硬化剤及び反応性メソゲンなどの硬化反応を起こし、前記リターダコーティング層の内部に含まれている溶媒を除去することができる。
前記リターダコーティング層を紫外線UVに露出する。前記リターダコーティング層が紫外線UVに露出し、光硬化性モノマ及び反応性メソゲンの硬化反応を起こし、光学的異方性を有する。本実施例では前記リターダコーティング層が一つの層で形成される場合を例をあげて説明したが、それに限定されない。
これとは異なり、リターダコーティング層は、複数の層からなった構造で形成されることができる。複数の層からなったリターダコーティング層を形成する場合、それぞれのリターダコーティング層は、それぞれ異なる波長の紫外線UVに露出することができる。
前記リターダコーティング層を熱処理する。前記リターダコーティング層が紫外線に露出させた前記第2基板200を燒成装置を用い、熱処理することができる。例えば、前記燒成装置は、オーブンでもよい。この際、前記燒成装置の内部温度を110℃〜130℃範囲温度に設定することができる。前記熱処理を通じ、前記リターダコーティング層の内部には紫外線が照射された方向に対して垂直な方向にリタデイションが発現することができる。また、前記熱処理を通じ、前記リターダコーティング層が完全に硬化し、前記光学的異方性が増幅される。
前記熱処理を通じ、前記ブラックマトリックスBM上に配置され、フルオリン樹脂を含む前記位相差補償フィルム400Dが形成されることができる。
前記位相差補償フィルム400Dの厚さは10um以下でもよい。望ましく、前記位相差補償フィルム400Dの厚さは5um以下でもよい。
前記位相差補償フィルム400Dは、フルオリン官能基を有する反応性メソゲンをさらに含むことができる。
前記反応性メソゲンは、一つ以上の前記官能基にフルオリンを含むことができる。前記フルオリンを含む前記反応性メソゲンは、前記フルオリン樹脂と同様に紫外線露出、乾燥及び熱処理を経る過程で前記反応性メソゲンとの相分離が起きることができる。
図8は、本発明の例示的な実施例に係る液晶表示装置の断面図である。
図8を参照すれば、本発明の例示的な実施例に係る前記液晶表示装置は、第1基板100、第2基板200、液晶層300、第2オーバーコーティング層210上に配置された位相差補償フィルム400E、第1偏光板500及び第2偏光板600を含む。
図8に係る前記液晶表示装置は、前記位相差補償フィルム400Eの構成を除いては図3に係る液晶表示装置と実質的に同一なので、重複する説明は省略したり簡略する。
本発明の例示的な実施例に係る液晶表示装置は、前記第2オーバーコーティング層210上に配置される位相差補償フィルム400Eを含む。前記第2オーバーコーティング層210は、前記第2基板200の上に配置され、前記位相差補償フィルム400Eは、前記第2基板200の上に配置された第2オーバーコーティング層210上に配置される。
前記位相差補償フィルム400Eは、フルオリン樹脂を含むことができる。
前記第2オーバーコーティング層210上にフルオリン樹脂を含むリターダ組成物を塗布(coating)し、リターダコーティング層を形成する。
前記リターダ組成物は、フルオリン樹脂、反応性メソゲン、光硬化性モノマ、熱硬化剤及び溶媒を含む。
前記位相差補償フィルム400Eは、硬度を向上させて防汚性及び耐スクラッチ性を向上させるために前記フルオリン樹脂を含むことができる。
前記フルオリン樹脂は、前記リターダ組成物に含まれ、前記第2基板200に塗布される。前記フルオリン樹脂と前記反応性メソゲンは、表面エネルギーの差が存在する。したがって、紫外線露出、乾燥及び熱処理を経る過程で前記フルオリン樹脂と前記反応性メソゲンとの相分離が起き得る。
一般的に前記反応性メソゲンの表面エネルギーは、30〜45mN/mで大きい表面エネルギーを有する。それに対し、前記位相差補償フィルム400Eの表面エネルギーは、25mN/m以下でもよい。例えば、前記位相差補償フィルム400Eの表面エネルギーは10〜25mN/mでもよい。
前記位相差補償フィルム400Eの硬度は、2H以上でもよい。例えば、前記位相差補償フィルム400Eの硬度は2H〜5Hでもよい。
前記リターダ組成物を塗布する方法ではスリット、インクジェット、ロール樹脂または、スピンコーティングなどの方法が使われることができる。前記リターダ組成物は、溶液状態を成し、この際、粘性は1mPas〜50mPasの範囲を有することができる。
前記リターダコーティング層を加熱する。前記リターダコーティング層が塗布された前記第2基板200を加熱装置を用い、乾燥することができる。例えば、前記加熱装置は、ホットプレートでもよい。この際、前記加熱装置は、前記リターダコーティング層を表面温度70℃〜110℃範囲の温度に設定することができる。前記リターダコーティング層が塗布された前記第2基板200を加熱することによって、熱硬化剤及び反応性メソゲンなどの硬化反応を起こし、前記リターダコーティング層の内部に含まれている溶媒を除去することができる。
前記リターダコーティング層を紫外線UVに露出する。前記リターダコーティング層が紫外線UVに露出し、光硬化性モノマ及び反応性メソゲンの硬化反応を起こし、光学的異方性を有する。本実施例では前記リターダコーティング層が一つの層で形成される場合を例をあげて説明したが、それに限定されない。
それとは異なり、リターダコーティング層は、複数の層からなった構造で形成されることができる。複数の層からなったリターダコーティング層を形成する場合、それぞれのリターダコーティング層は、それぞれ異なる波長の紫外線UVに露出することができる。
前記リターダコーティング層を熱処理する。前記リターダコーティング層が紫外線に露出させた前記第2基板200を燒成装置を用い、熱処理することができる。例えば、前記燒成装置は、オーブンでもよい。この際、前記燒成装置の内部温度を110℃〜130℃範囲温度に設定することができる。前記熱処理を通じ、前記リターダコーティング層の内部には、紫外線が照射された方向に対し、垂直な方向にリタデイションが発現することができる。また、前記熱処理を通じ、前記リターダコーティング層が完全に硬化し、前記光学的異方性が増幅される。
前記熱処理を通じ、前記第2オーバーコーティング層210上に配置され、フルオリン樹脂を含む前記位相差補償フィルム400Eが形成されることができる。
前記位相差補償フィルム400Eの厚さは、10um以下でもよい。望ましく、前記位相差補償フィルム400Eの厚さは5um以下でもよい。
前記位相差補償フィルム400Eは、フルオリン官能基を有する反応性メソゲンをさらに含むことができる。
前記反応性メソゲンは、一つ以上の前記官能基にフルオリンを含むことができる。前記フルオリンを含む前記反応性メソゲンは、前記フルオリン樹脂と同様に紫外線露出、乾燥及び熱処理を経る過程で前記反応性メソゲンとの相分離が起き得る。
図9は、本発明の例示的な実施例に係る液晶表示装置の断面図である。
図9を参照すれば、本発明の例示的な実施例に係る前記液晶表示装置銀第1基板100、第2基板200、液晶層300、共通電極CE上に配置された位相差補償フィルム400F、第1偏光板500及び第2偏光板600を含む。
図9に係る前記液晶表示装置は、前記位相差補償フィルム400Fの構成を除いては図3に係る液晶表示装置と実質的に同一なので、重複する説明は省略したり簡略する。
本発明の例示的な実施例に係る液晶表示装置は、前記共通電極CE上に配置される位相差補償フィルム400Fを含む。前記共通電極CEは、前記第2基板200上に配置され、前記位相差補償フィルム400Fは、前記第2基板200の上に配置された前記共通電極CE上に配置される。
前記位相差補償フィルム400Fは、フルオリン樹脂を含むことができる。
前記共通電極CE上にフルオリン樹脂を含むリターダ組成物を塗布(coating)し、リターダコーティング層を形成する。
前記リターダ組成物は、フルオリン樹脂、反応性メソゲン、光硬化性モノマ、熱硬化剤及び溶媒を含む。
前記位相差補償フィルム400Fは、硬度を向上させて防汚性及び耐スクラッチ性を向上させるために前記フルオリン樹脂を含むことができる。
前記フルオリン樹脂は、前記リターダ組成物に含まれて前記第2基板200に塗布される。前記フルオリン樹脂と前記反応性メソゲンは、表面エネルギーの差が存在する。したがって、紫外線露出、乾燥及び熱処理を経る過程で前記フルオリン樹脂と前記反応性メソゲンとの相分離が起き得る。
一般的に前記反応性メソゲンの表面エネルギーは、30〜45mN/mで大きい表面エネルギーを有する。それに対し、前記位相差補償フィルム400Fの表面エネルギーは25mN/m以下でもよい。例えば、前記位相差補償フィルム400Fの表面エネルギーは10〜25mN/mでもよい。
前記位相差補償フィルム400Fの硬度は、2H以上でもよい。例えば、前記位相差補償フィルム400Fの硬度は2H〜5Hでもよい。
前記リターダ組成物を塗布する方法ではスリット、インクジェット、ロール樹脂または、スピンコーティングなどの方法が使われることができる。前記リターダ組成物は、溶液状態を成し、この際、粘性は1mPas〜50mPasの範囲を有することができる。
前記リターダコーティング層を加熱する。前記リターダコーティング層が塗布された前記第2基板200を加熱装置を用い、乾燥することができる。例えば、前記加熱装置は、ホットプレートでもよい。この際、前記加熱装置は、前記リターダコーティング層を表面温度70℃〜110℃範囲の温度に設定することができる。前記リターダコーティング層が塗布された前記第2基板200を加熱することによって、熱硬化剤及び反応性メソゲンなどの硬化反応を起こし、前記リターダコーティング層の内部に含まれている溶媒を除去することができる。
前記リターダコーティング層を紫外線UVに露出する。前記リターダコーティング層が紫外線UVに露出し、光硬化性モノマ及び反応性メソゲンの硬化反応を起こし、光学的異方性を有する。本実施例では、前記リターダコーティング層が一つの層で形成される場合を例をあげて説明したが、それに限定されない。
それとは異なり、リターダコーティング層は、複数の層からなった構造で形成されることができる。複数の層からなったリターダコーティング層を形成する場合、それぞれのリターダコーティング層は、それぞれ異なる波長の紫外線UVに露出することができる。
前記リターダコーティング層を熱処理する。前記リターダコーティング層が紫外線に露出させた前記第2基板200を燒成装置を用い、熱処理することができる。例えば、前記燒成装置はオーブンでもよい。この際、前記燒成装置の内部温度を110℃〜130℃範囲温度に設定することができる。前記熱処理を通じ、前記リターダコーティング層の内部には、紫外線が照射された方向に対して垂直な方向にリタデイションが発現することができる。また、前記熱処理を通じ、前記リターダコーティング層が完全に硬化し、前記光学的異方性が増幅される。
前記熱処理を通じ、前記共通電極CE上に配置され、フルオリン樹脂を含む前記位相差補償フィルム400Fが形成されることができる。
前記位相差補償フィルム400Fの厚さは10um以下でもよい。望ましく、前記位相差補償フィルム400Fの厚さは5um以下でもよい。
前記位相差補償フィルム400Fは、フルオリン官能基を有する反応性メソゲンをさらに含むことができる。
前記反応性メソゲンは、一つ以上の前記官能基にフルオリンを含むことができる。前記フルオリンを含む前記反応性メソゲンは、前記フルオリン樹脂と同様に紫外線露出、乾燥及び熱処理を経る過程で前記反応性メソゲンとの相分離が起き得る。
基板上に直接位相差補償フィルムを形成するので偏光板の製造費用を減らせ、補償フィルムの厚さを薄く形成でき、セルの厚さを減らすための基板のエッチング工程を省略することができる。したがって、製造費用が減少し、生産性が向上することができる。液晶注入の前に位相差補償フィルムを硬化し、液晶の損傷を防止することができ、液晶表示装置の表示品質が向上することができる。
以上では実施例を参照して説明したが、当該技術分野の熟練した通常の技術者は下記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から抜け出さない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させる可能性があることを理解できるはずである。
本発明の実施例に係る液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法は、多様な形態の液晶表示装置、有機発光表示装置などに適用されることができる。
100第1基板
110ゲート絶縁層
120データ絶縁層
130第1オーバーコーティング層
200第2基板
210第2オーバーコーティング層
300液晶層
400A、400B、400C、400D、400E、400F 位相差補償フィルム
500、600 第1偏光板、第2偏光板
PE 画素電極
CE 共通電極
BM ブラックマトリックス
CF カラーフィルタ層
D1、D2 第1方向、第2方向

Claims (10)

  1. 第1基板と、
    前記第1基板に対向する第2基板と、
    前記第1基板及び前記第2基板の間に配置される液晶層と、
    前記第1基板の一面に形成され、フルオリン樹脂を含む位相差補償フィルムを含む液晶表示装置。
  2. 前記位相差補償フィルムの表面部のフルオリン元素比率が全体元素比率に対し20原子%〜30原子%であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 前記フルオリン樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン(PolyTetraFluoro Ethylene;PTFE)、フルオリンエチレンプロピレン(fluorinated ethylene propylene;FEP)、ペルフルオロアルコキシ(perfluoro alkoxy;PFA)、エチレン−テトラフルオロエチレン(ethylene−Tetrafluoro ethylene;ETFE)、ポリフッ化ビニリデン(polyvinyliden fluoride;PVDF)、エチレン−クロロトリフルオロエチレン(ethylene−chlorotrifluoro ethylene;ECTFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(polychlorotrifluoro ethylene;PCTFE)及びこれらの組合からなったグループで1つ以上選択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。
  4. 前記位相差補償フィルムは、前記第1基板の下部に配置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。
  5. 前記位相差補償フィルムは、前記第2基板の上部に配置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。
  6. 前記位相差補償フィルムは、前記第1基板の下部及び前記第2基板の上部に配置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。
  7. 前記位相差補償フィルムは、フルオリン官能基を有する反応性メソゲンをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  8. 前記位相差補償フィルムの厚さは、10um以下であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  9. 前記位相差補償フィルムの硬度は、2H以上であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  10. 前記位相差補償フィルムの表面エネルギーは、25mN/m以下であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。


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