JP4816889B2 - 液晶表示パネル及びそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents
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Description
液晶を配向させるために、従来はポリイミドなどの樹脂を基板に薄い厚さでコーティングして配向膜を形成した後、ベルベットなどの布が巻かれたローラーを用いて配向膜に配向溝を形成する方法が主に用いられていた。このような方法は、布が巻かれたローラーと基板を摩擦させながら配向膜に配向溝を形成するのでラビング工程と称する。
液晶表示装置が大型化されると、視野角、残像、応答速度などのような特性特性が問題点として指摘されている。
視野角の特性は三星電子の特許技術であるPVAモードのような構造的な方法を用いて問題点を解決している。また、残像の問題は、多様な要因によって発生することがあるが、液晶の内部に存在する不純物イオンが配向膜の表面に吸着して発生することが知られている。
したがって、このような配向膜の安定性の確保のための手段が要求され、更に追加的な接着手段による光透過度の低下現象が発生してはいけないので、無機配向膜の接着性の向上のために用いられる部材は光透過度が非常に高くなければならない。
図1を参照すると、本発明の液晶表示パネル100は、第1基板170、第2基板180、及び液晶層150を有する。
第1パターン層114は、第1ベース基板112上に形成され、互いに交差する複数のゲート線(図示せず)及びデータ線(図示せず)と、ゲート線とデータ線とで定義される各領域に形成され、各単位画素領域を示す画素電極(図示せず)と、画素電極をスイッチングするための薄膜トランジスタ(図示せず)とを有する。下部基板110上には、第1バッファ層132が形成される。第1バッファ層132上には、液晶層150と接する第1配向膜142が形成される。
上部基板120は、ガラスからなる第2ベース基板122及び第2パターン層128を有する。
第2パターン層128は、第2ベース基板122の下に形成され、画素領域に対応する領域を定義する複数のブラックマトリクス123、ブラックマトリクス123間に介在するカラーフィルタ124、ブラックマトリクス123、及びカラーフィルタ124を保護する絶縁膜125、及び絶縁膜125の下に形成された共通電極126を含む第2パターン層128を有する。第2バッファ層134は、第2パターン層128の下に形成され、第2配向膜144は、第2バッファ層134の下に形成される。
フッ素含有ダイヤモンド状炭素薄膜は、プラズマ化学気相蒸着法(PECVD)以外に化学気相蒸着法(CVD)、蒸発法、スパッタリング法などの蒸着法を用いて薄膜を形成することができる。
配向膜上に蒸着されたポリマー状炭素薄膜内に、炭素は水素との結合によって炭化水素(CnHn)形態で存在し、ポリマー状炭素薄膜は非結晶質体を形成する。また、ポリマー状炭素薄膜内の水素は炭素との共有結合または水素との共有結合の形態で存在する。即ち、C−HまたはH−H結合形態で存在する。本発明でポリマー状炭素は、薄膜内の水素原子の含量がおおよそ30原子%以上であるように定義される。望ましくは、薄膜内の水素原子の含量は30〜60原子%が望ましい。薄膜内の水素原子の含有量が60原子%を超えるような場合、蒸着過程のとき、蒸着速度よりエッチング速度が速くなって正常的な蒸着が行われない。
第1バッファ層132及び第2バッファ層134の厚さは、10〜500Åが望ましい。
バッファ層の厚さは、光透過度を考慮して決定された値であって、上述の望ましい光学的バンドギャップエネルギの範囲内で可視光線の光透過度の低下が発生しない厚さの範囲である。ポリマー状炭素薄膜で構成されたバッファ層は、光透過度が良好であるので、薄い厚さを形成するのにかかる工程上の経費を減少させることができるという付加的な利点がある。
図4を参照すると、液晶表示装置1000は、第1の実施例による液晶表示パネル100及びバックライトアセンブリ300を有する。
液晶表示パネル100は、第1基板170、第2基板180、及び液晶層150を有する。液晶表示パネル100は、第1の実施例の液晶表示パネル100と同一であるので、説明を省略する。
第1ランプカバー312a及び第2ランプカバー312bは、第1ランプ310a及び第2ランプ310bを保護し、第1ランプ310a及び第2ランプ310bで発生した光を導光板330側に反射させる。
図示していないが、液晶表示パネル100とバックライトアセンブリ300との間及び液晶表示パネル100の上部には偏光板及び位相差フィルムを配置することができる。
本発明による液晶表示装置2000は、第1の実施例による液晶表示パネルの代わりに第2の実施例による液晶表示パネル200を有することを除くと、第3の実施例の液晶表示装置1000と同じであるので、説明は省略する。
112 第1ベース基板
114 第1パターン層
120 上部基板
122 第2ベース基板
123 ブラックマトリクス
124 カラーフィルタ
125 絶縁膜
126 共通電極
128 第2パターン層
132 第1バッファ層
134 第2バッファ層
142 第1配向膜
144 第2配向膜
150 液晶層
155 液晶分子
162 第1開口部
164 第2開口部
170 第1基板
180 第2基板
300 バックライトアセンブリ
310a 第1ランプ
310b 第2ランプ
312a 第1ランプカバー
312b 第2ランプカバー
330 導光板
320 光学シート
340 反射板
Claims (19)
- 下部基板と、該下部基板上に形成され、ポリマー状炭素(PLC)薄膜で構成された第1バッファ層と、該第1バッファ層上に形成され、フッ素含有ダイヤモンド状炭素(F−DLC)薄膜で構成された第1配向膜とを有する第1基板と、
前記第1基板に対向して配置され、上部基板と、該上部基板の下に形成されたポリマー状炭素薄膜で構成された第2バッファ層と、該第2バッファ層の下に形成され、フッ素含有ダイヤモンド状炭素薄膜で構成された第2配向膜とを有する第2基板と、
前記第1基板と第2基板との間に介在し、前記第1配向膜及び第2配向膜に対する垂直方向と液晶分子の長軸との間にプレチルト角を形成する液晶層と、を有し、
前記第1バッファ層は前記下部基板と前記第1配向膜との間に形成され、前記第2バッファ層は前記上部基板と前記第2配向膜との間に形成されることを特徴とする液晶表示パネル。
- 前記ポリマー状炭素薄膜内の水素原子数の含有比が、ポリマー状炭素薄膜内の総原子数に対して30〜60原子%であることを特徴とする請求項1記載の液晶表示パネル。
- 前記ポリマー状炭素薄膜内の水素が、C−H結合またはH−H結合形態で存在することを特徴とする請求項2記載の液晶表示パネル。
- 前記ポリマー状炭素薄膜内のsp3混成軌道によって結合された炭素原子数がポリマー状炭素薄膜内の全体炭素原子数と対比して40〜60原子%であることを特徴とする請求項1記載の液晶表示パネル。
- 前記第1バッファ層及び第2バッファ層の光学的バンドギャップエネルギは、2.0eV〜4.0eVであることを特徴とする請求項1記載の液晶表示パネル。
- 前記第1配向膜、第2配向膜、第1バッファ層、及び第2バッファ層は、プラズマ化学気相蒸着法(PECVD)によって蒸着されることを特徴とする請求項1記載の液晶表示パネル。
- 前記プレチルト角は、フッ素含有ダイヤモンド状炭素薄膜内のフッ素含有量が増加するほど小さくなることを特徴とする請求項1記載の液晶表示パネル。
- 前記プレチルト角は、0°〜10°であることを特徴とする請求項1記載の液晶表示パネル。
- 前記第1配向膜及び第2配向膜の厚さが30Å〜1000Åであることを特徴とする請求項1記載の液晶表示パネル。
- 前記第1バッファ層及び第2バッファ層の厚さが10Å〜500Åであることを特徴とする請求項1記載の液晶表示パネル。
- 前記下部基板は、第1ベース基板と、
前記第1ベース基板上に形成され、互いに交差する複数のゲート線及びデータ線と、該ゲート線とデータ線とで定義される各領域に形成され、各単位画素領域を示す複数の画素電極と、該画素電極をスイッチングするための複数の薄膜トランジスタとを有する第1パターン層とを有し、
前記上部基板は、第2ベース基板と、
前記第2ベース基板の下に形成され、単位画素に対応する領域を定義するブラックマトリクスと、該ブラックマトリクス間に介在するカラーフィルタと、前記ブラックマトリクス及びカラーフィルタを保護する絶縁膜と、該絶縁膜の下に形成された共通電極とを有する第2パターン層とを有することを特徴とする請求項1記載の液晶表示パネル。 - 前記画素電極及び前記共通電極は、インジウムスズ酸化物(ITO)からなることを特徴とする請求項11記載の液晶表示パネル。
- 前記画素電極は第1開口部を有し、前記共通電極は第2開口部を有し、前記第1基板及び第2基板を適切配置して上から見るとき、前記第1開口部及び第2開口部によって液晶層に形成される電界領域が複数の微小ドメインに分割されることを特徴とする請求項11記載の液晶表示パネル。
- 下部基板と、該下部基板上に形成されたポリマー状炭素薄膜で構成された第1バッファ層と、該第1バッファ層上に形成され、フッ素含有ダイヤモンド状炭素薄膜で構成された第1配向膜とを有する第1基板と、
前記第1基板に対向して配置され、上部基板と、該上部基板の下に形成されたポリマー状炭素薄膜で構成された第2バッファ層と、該第2バッファ層の下に形成され、フッ素含有ダイヤモンド状炭素薄膜で構成された第2配向膜とを有する第2基板と、
前記第1基板と第2基板との間に介在し、前記第1配向膜及び第2配向膜に対する垂直方向と液晶分子の長軸との間にプレチルト角を形成する液晶層と、
前記液晶層に光を供給するためのバックライトアセンブリと、を有し、
前記第1バッファ層は前記下部基板と前記第1配向膜との間に形成され、前記第2バッファ層は前記上部基板と前記第2配向膜との間に形成されることを特徴とする液晶表示装置。
- 前記下部基板は、第1ベース基板と、
前記第1ベース基板上に形成され、互いに交差する複数のゲート線及びデータ線と、該ゲート線とデータ線とで定義される各領域に形成され、各単位画素領域を示す複数の画素電極と、該画素電極をスイッチングするための複数の薄膜トランジスタとを有する第1パターン層とを有し、
前記上部基板は、第2ベース基板と、
前記第2ベース基板の下に形成され、単位画素に対応する領域を定義するブラックマトリクスと、該ブラックマトリクス間に介在するカラーフィルタと、前記ブラックマトリクス及びカラーフィルタを保護する絶縁膜と、該絶縁膜の下に形成された共通電極とを有する第2パターン層とを有することを特徴とする請求項14記載の液晶表示装置。 - 前記ポリマー状炭素薄膜内のsp3混成軌道によって結合された炭素原子数がポリマー状炭素薄膜内の全体炭素原子数と対比して40〜60原子%であることを特徴とする請求項14記載の液晶表示装置。
- 前記第1バッファ層及び第2バッファ層の光学的バンドギャップエネルギは、2.0eV〜4.0eVであることを特徴とする請求項14記載の液晶表示装置。
- 前記画素電極は第1開口部を有し、前記共通電極は第2開口部を有し、前記第1基板及び第2基板を適切配置して上から見るとき、前記第1開口部及び第2開口部によって液晶層に形成される電界領域が複数の微小ドメインに分割されることを特徴とする請求項14記載の液晶表示装置。
- 反応ガスとして炭化水素系ガス、不活性ガスとしてヘリウムガスまたはアルゴンガスを注入して1〜30Wの高周波電源を加えてプラズマ化学気相蒸着法(PECVD)によって前記第1配向膜、第2配向膜、第1バッファ層、及び第2バッファ層を形成することを特徴とする請求項14記載の液晶表示装置。
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