KR100211605B1 - 액정표시장치 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 액정표시장치는 서로 대향배치된 제1 및 제2기판, 상기 제1기판과 제2기판 사이에 협지된 액정층, 상기 액정층과 제1기판 사이에 형성된 제1배향막, 및 상기 액정층과 제2기판 사이에 형성된 제2배향막을 구비한다. 상기 액정표시장치의 액정층은 배향상태가 서로 다른 복수의 액정층영역을 갖고, 상기 복수의 액정층영역은 제1 및 제2액정층영역을 포함하며, 상기 제1액정층영역에 있어서의 중앙부근의 액정분자의 기판면내의 배향방향은 상기 제2액정층영역에 있어서의 중앙부근의 액정분자의 기판면내의 배향방향과 실질적으로 90° 다른 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치 및 그의 제조방법
제1(a)도는 본 발명에 의한 LCD의 제1 실시예를 보인 단면도.
제1(b)도는 제1(a)도에 보인 LCD의 러빙방향과 기준배향방향간의 관계를 보인 도면.
제2(a)도는 본 발명에 의한 LCD의 제2 실시예를 보인 단면도.
제2(b)도는 제2(a)도에 보인 LCD의 러빙방향과 기준배향방향간의 관계를 보인 도면.
제3(a)도는 본 발명에 의한 LCD의 제3 실시예를 보인 단면도.
제3(b)도는 제3(a)도에 보인 LCD의 러빙방향과 기준배향방향간의 관계를 보인 도면.
제4도 및 5도는 본 발명에 의한 LCD의 변형예를 보인 단면도.
제6도는 본 발명에 의한 LCD의 제6 실시예를 보인 단면도.
제7도는 본 발명에 의한 LCD의 제7 실시예를 보인 단면도.
제8도는 본 발명에 의한 LCD의 제8 실시예를 보인 평면도.
제9도는 제8도에 보인 LCD의 단면도.
제10도는 본 발명에 의한 LCD의 제8 실시예의 변형예를 보인 평면도.
제11도는 본 발명에 의한 LCD의 제9 실시예를 보인 평면도.
제12도는 제11도에 보인 LCD의 단면도.
제13도는 본 발명에 의한 LCD의 제9 실시예의 변형예를 보인 평면도.
제14도는 본 발명에 의한 LCD의 제9 실시예의 변형예를 보인 평면도.
제15도는 본 발명에 의한 LCD의 제10 실시예를 보인 평면도.
제16도는 제15도에 보인 LCD의 단면도.
제17도는 본 발명의 실시예 10의 변형예를 나타낸 평면도.
제18도는 종래 LCD의 평면도.
제19(a)도는 제18도에 보인 LCD의 단면도.
제19(b)도는 액정의 배향방향과 러빙방향과의 관계를 보인 도면.
제20도는 종래 노멀리 화이트 모드 LCD의 인가전압 대 투과율 특성을 보인 도면.
제21(a)도, 제21(b)도 및 제21(c)도는 LCD의 반전현상을 설명하기 위한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 베이스 기판 2, 12 : 투명전극
3, 13 : 배향막 4 : 액정층
11 : 대향기판 43 : 절연막
본 발명은 광시야각을 갖는 액정표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
액정표시장치(LCD)에 있어서는 액정분자를 포함하는 액정이 한쌍의 기판사이에 제공된다. 액정분자의 배향방향이 변하면 액정층의 복굴절율도 변화된다. 이 굴절율의 변화를 이용하여 LCD는 표시를 행하게 된다. 따라서, 액정분자가 초기상태에서 가능한한 규칙적으로 배열되는 것이 중요하다. 액정분자를 초기상태에서 규칙적으로 배열시키기 위해서는 액정층을 협지하는 기판의 표면상태가 액정분자와 표면들간의 상호작용을 조절해야 한다.
현재 가장 광범위하게 사용되는 이러한 조절을 행하기 위한 방법으로, 액정배향막용 재료가 액정층에 접하는 기판들의 각 표면에 도포된다. 이 도포재료는 건조 및 경화되어, 배향막을 형성한다. 그 후, 배향막의 표면을 러빙시킨다. 이에 따라, 액정분자들이 러빙방향으로 배향될 수 있다. 이 러빙처리가 전체면에 한방향으로 행해짐으로써, 기판면 부근에 있는 액정층의 액정분자들이 한 방향으로 정렬되게 된다. 또한, 기판면에 대해 기판부근에 있는 액정분자의 틸트각(즉, 프리틸트각)이 실질적으로 서로 같게 된다.
스위칭소자로 박막 트랜지스터(TFT)를 이용하는 LCD, 즉 TFT-LCD에 있어서는 트위스티드 네마틱(TN)형 액정층의 구성이 채용된다(TN 모드의 LCD). 이러한 TN 모드의 LCD에 있어서, 한쌍의 기판들간의 액정분자들은 기판들의 내향면에 형성된 배향막에 의해, 기판면에 수직방향을 따라 90°로 연속 트위스트된다.
제18도는 대표적인 TN형 LCD의 평면도이고, 제19(a)도는 상기 TN형 LCD의 화소부분의 단면도를 나타낸다. 상기 LCD는 액티브매트릭스형 TFT-LCD이다. 제19(a)도에 도시한 바와 같이, 액정층(133)이 서로 대향하여 제공된 기판(131, 132) 사이에 협지된다. 기판(131)은 제18도에 도시한 바와 같이 주사선(112)과 신호선(113)이 서로 교차하도록 형성된 유리기판(131a)을 포함한다. 상기 주사선(112)과 신호선(113)의 교점 부근에는 비선형 스위칭소자로서의 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된다. 상기 주사선(112)과 신호선(113)으로 둘러싸인 영역에는 각 화소전극(110)의 일부와 주사선(112)이 중첩되도록 화소전극(110)이 각각 형성된다. 상기 화소전극(110)과 주사선(112)이 중첩되는 영역(118)은 부가 용량으로 작용한다. TFT(120)의 각각은 주사선(112)에서 분기된 게이트전극(115), 신호선(113)에서 분기된 소스전극(116) 및 상기 TFT(120)를 화소전극(110)에 접속시키기 위한 드레인전극(117)을 포함한다. 상기 소자들이 그 위에 형성되는 유리기판(131a)에는 절연보호막(131d)과 배향막(131e)이 이 순서로 형성된다.
다른 기판(132)도 역시 컬러필터(132b)와 투명전극(132c)이 이 순서로 형성되어 있는 유리기판(132a)을 갖는다. 상기 소자들이 그 위에 형성되어 있는 유리기판(132a)위에는 절연보호막(도시되지 않음)과 배향막(132e)이 이 순서로 형성된다. 상기 배향막은 절연보호막으로 작용한다.
상기 기판(131, 132) 사이에 협지된 액정층(133)에는 배향방향이 기판면에 대해 수직 방향을 따라 90°만큼 연속 트위스트되도록 액정분자가 배향된다. 상기 기판면에 대해 수직 방향을 따라 중앙위치 부근의 액정분자(133a)들은 기판면에 대해 소정 각도를 갖는다. 상기 기판(131, 132)의 단부는 수지 등(도시안됨)으로 밀봉되며, 액정을 구동하기 위한 주변회로 등은 외측에 장착된다. 액티브매트릭스형 이외의 다른형태의 LCD도 상기와 동일한 구조를 갖는다.
TN형 LCD에 있어서, 상기 기판(131, 132)에 인가된 전압에 의해, 기판(131, 132) 면에 수직인 방향을 따라 전계가 발생된다. 액정이 유전이방성에 따라, 액정분자가 일어선다. 상기 전계의 방향에 평행한 방향으로 액정분자들을 배향시킴으로서 액정층(133)의 복굴절이 변화한다. 전계의 방향과 전계 무인가시의 액정분자의 배향방향이 서로 수직으로 되면, 즉, 프리틸트각이 0이면, 액정분자의 직립 방향이 일의적으로 정해지지 않는다. 그 결과, 전계에 응답하여 상이한 직립방향을 액정도메인들간에 디스클리네이션 라인이 발생된다. 이러한 디스클리네이션 라인은 화질을 저하시킨다. 따라서, 디스클리네이션 라인이 발생을 방지하기 위해서는 제19(a)도에 보인 바와 같이 액정분자가 미리 틸트되도록(즉, 프리틸트각을 갖도록) 설정된다.
제19(b)도는 제19(a)도에 도시한 액정패널을 제19(a)도의 상측 기판(132) 측으로부터 본 경우의 액정의 초기배향을 나타낸다. 제19(b)도중의 벡터 a는 배향막(132e)의 러빙방향, 벡터 b는 배향막(131e)의 러빙방향을 나타낸다. 각각의 배향막(131e, 132e)근방의 액정분자는 프리틸트각 δ로, 각각의 러빙방향(제19(b)도의 a, b)을 따라 배향된다. 러빙방향 a와 b는 그 사이에 90°(제19(b)도의 트위스트 각 θt=90°)의 각을 형성한다. 액정층(133)중의 액정분자는 액정층(133)의 두께방향을 따라 연속적으로 90° 트위스트된다. 따라서, 액정층(133)의 두께방향의 중앙 부근의 액정분자(133a)도 기판(131, 132)에 대해 각도 δ만큼 경사지게 된다. 중앙 부근의 액정분자(133a)의 기판면내에 있어서의 배향방향은 제19(b)도에서 벡터 c로 표시되는 방향이다. 상기 벡터 c는 트위스트 각 θt를 2등분한다.
본 명세서에 있어서, 제19(a)도의 시각 θv의 플러스측(θ1으로 표시한 측)을 정시각 방향이라 하고, 시각 θv의 마이너스측(θ2으로 표시한 측)을 역시각 방향이라 한다. 즉, 제19(b)도의 점선(액정층의 중앙부근의 액정분자의 배향방향 c에 수직인 선으로, 액정패널을 2등분하는 면)의 우측에 시점을 두어 액정패널을 보았을 때의 방향을 정시각 방향이라 한다. 또한, 액정층의 중앙부근에 위치하는 액정분자(133a)의 액정패널면 내의 배향방향(제19(b)도의 c)을 기준배향방향이라 한다. 기준배향방향은 제19(b)도에서 명백한 바와 같이, 액정층(133)의 트위스트 각 θt를 2등분한다. 또한, c의 마이너스 방향을 기준시각방향 v라 한다. 즉 기준시각방향 v는 정시각방향에 포함되는 방향의 대표적인 것이다.
또한, 액정패널상에 가상적인 시계의 문자판(다이얼)을 그리고, 액정패널에 있어서의 액정의 배향방향을 시각(시계표시법)으로 표시한다. 구체적으로는, 액정패널상의 표시를 실제로 사람이 보았을 때의 배치에 있어서, 액정패널의 상측을 12시, 하측을 6시로 하고, 그 액정패널의 액정층의 기준배향방향이 지시하는 시각으로 그 액정층의 배향방향을 표시한다. 예컨대, 제19(b)도에 도시한 바와 같은 기준배향방향 c를 갖는 액정층은 도형시트의 상방을 액정패널의 상측으로 하는 구성에 있어서, 3시방향의 배향을 갖는다라고 표현한다.
TN형 액정표시장치에 있어서, 액정이 상술한 바와 같이 배향되어 있기 때문에, 액정표시장치를 보는 각도에 따라 콘트라스트가 다르게 되는 현상이 생긴다. 이하에, 콘트라스트에 변화가 생기는 이유를 설명한다.
제20도는 전압의 비인가시에 광이 투과하여 백색표시로 되는 노멀리 화이트 모드의 액정표시장치에 있어서, 인가전압-투과율 특성의 일 예를 나타낸다. 제20도의 실선(L1)은 제19(a)도의 액정표시장치를 기판에 대해 수직방향(θv=0°)에서 본 경우의 인가전압-투과율특성을 표시한다. 이 경우에는 인가전압치가 높아짐에 따라 광의 투과율이 저하된다. 인가전압치가 소정치에 달하면, 투과율이 거의 제로로 된다. 따라서, 그 이상 인가전압치를 올려도 투과율은 거의 제로 그대로이다.
기판면에 수직인 방향에서 정시각방향으로 시각을 경사시키면, 인가전압-투과율특성이 제20도이 실선(L2)으로 표시한 바와 같이 변화된다. 특히, 인가전압치가 높아짐에 따라 광의 투과율이 어느 정도까지 저하된다. 인가전압치가 소정치를 초과하면, 투과율은 증가한다. 그 후, 투과율은 서서히 감소한다. 따라서, 시각을 정시각방향으로 경사시키면, 특정 각도에서 화상의 흑과 백(네가티브와 포지티브)이 반전되는 현상이 일어난다. 이 현상은 광학이방성을 갖는 액정분자의 겉보기 굴절율이 시각에 의존하여 변화하기 때문에 일어난다.
제21(a)도 내지 제21(c)도를 참조하여 이 현상을 상세히 설명한다. 제21(a)도에 보인 바와 같이, 인가전압이 제로 또는 비교적 저전압일 때, 정시각방향에 위치하는 관측자(137)에는, 액정층의 중앙부근의 액정분자(133a)는 타원으로 보인다. 서서히 인가전압을 높임에 따라, 액정분자(133a)의 장축방향이 전계의 방향, 즉 기판면에 대해 수직방향을 따라 배향되도록 이동한다. 따라서, 상기 중앙부근의 액정분자(133a)는 제21(b)도에 보인 바와 같이 관측자(137)에 의해 일시적으로 원의 형태로 관찰된다. 전압을 더 증가시킴에 따라 상기 중앙부근의 액정분자(133a)는 전계방향과 거의 평행하게 된다. 그 결과, 상기 중앙부근의 액정분자(133a)는 제21(c)도에 보인 바와 같이 관측자(137)에 의해 다시 타원의 형태로 관찰된다. 이와 같이 반전현상이 일어난다.
또한, 역시각방향으로 시각을 경사시키면, 인가전압에 대한 광투과율의 변화는 제20도에 실선(L3)으로 나타낸 바와 같이 기판에 대해 수직인 방향에서 본 경우와 비교하여 비교적 적다. 그 결과, LCD를 역시각방향에서 보았을 때 반전현상은 일어나지 않으나, 콘트라스트는 매우 저하하게 된다.
상기 TN 모드 LCD에 있어서, 정시각방향에서 관찰한 경우의 반전현상과 역시각방향에서 관찰한 경우의 콘트라스트의 저하는 관측자에 대해 심각한 문제를 야기하여 LCD의 표시특성을 의심하게 하는 결과를 갖게한다.
상기 반전 현상을 개선하는 기술로서, JAPAN DISPLAY '92의 591-594 페이지 및 886 페이지는 다음 방법을 기술하고 있다. 그 한 방법에 의하면, 배향막의 표면을 한방향으로 러빙한 후, 그 배향막의 일부에 레지스트를 도포한다. 다음, 레지스트로 피복되지 않은 영역을 앞에 행한 러빙방향과 반대방향으로 러빙하고, 그 후 레지스트를 제거한다. 그 결과, 동일 액정셀내에서 액정층의 중앙부근의 액정분자의 배향방향이 다르게 된다. 다른 방법에 의하면, 재질이 다른 폴리이미드 배향막을 병설하여 러빙처리함으로서, 재질에 따라 복수의 프리틸트각을 형성시킨다. 이 방법에 따르면, 동일셀내에 액정층의 기준배향방향이 정반대인 2종류의 영역이 형성되기 때문에, 관측자에게 정식가방향 및 역시각방향의 시각특성이 혼합된 상태로 보인다. 그 결과, 정시각방향에서 관찰한 경우의 반전현상과 역시각방향에서 관찰한 경우의 콘트라스트의 급격한 저하가 완화 및 개선된다.
상술한 바와 같이, 정시각방향 및 역시각방향에서의 시각 특성은 균일하게 되나, 서로 180°만큼 대향하는 2개의 기준배향방향에 수직인 방향(2개의 기준배향방향을 3시 방향 및 9시 방향으로 했을 때의 12시 방향 또는 6시 방향)으로 상이한 시각특성이 존재한다. 상기 수직 방향으로의 시각특성은 정시각방향 및 역시각방향으로의 시각 특성과 다르다. 상기 방법은 전체의 시각특성을 균일하게 할 수 없다. 상기 방법에서, 다른 배합상태를 갖는 영역들이 양 배향막 상에 형성되기 때문에, 기판들이 서로 접착될 때 한쪽 기판에 있어서의 배합상태가 다른 영역의 경계와 다른 한쪽 기판에 있어서의 경계를 정합시킬 필요가 있다. 그러나, 실제로는 정확히 경계를 정합시키기가 어렵다. 따라서, 경계정합의 어긋남을 감안하여 차광막을 형성할 필요가 있으며, 이는 개구율을 저하시킨다.
표시장치는 각종 용도를 갖기 때문에, 화면표시는 모든 방향에서 넓은 광시야각 특성을 얻는 것이 가장 바람직하다. 3방향(예컨대, 3시, 6시, 9시 방향)으로 똑같이 넓은 시각특성을 필요로 하는 경우나, 2방향(예컨대, 3시 6시 방향)으로 똑같이 넓은 시각특성을 필요로 하는 경우 등이 있어, 용도에 따라 필요한 시각특성을 얻어질 수 있는 것이 바람직하다.
또한, 정시각방향에서 본 경우의 반전현상과 역시각방향에서 본 경우의 콘트라스트의 저하를 해결하기 위해, 제18도에 점선으로 나타낸 화소영역내에, 액정층(133)의 중앙부근의 액정분자(133a)의 배향방향이 그 영역이외의 배향방향과는 다른 직사각형의 영역(119)이 형성된다. 즉, 1화소영역내에 기준배향방향이 180° 다른 2개의 영역을 형성함으로써 역시각방향에서의 콘트라스트를 보완하고, 또한 정시각방향에서의 반전현상을 억제하도록 하고 있다.
그러나, 1화소영역내에 다른 기준배향방향을 갖는 화소영역을 형성하면, 시간경과에 따라 한쪽의 화소영역의 배향상태가 다른쪽의 화소영역의 배향상태에 흡수되는 현상이 발견된다. 또한, 이와 같은 화소영역의 경계부분에서는 디클리네이션 라인이 발생하여 콘트라스트 저하의 원인으로 된다.
본 발명의 액정표시장치는 서로 대향배치된 제1 및 제2기판; 상기 제1기판과 제2기판 사이에 협지된 액정층; 상기 액정층과 제1기판 사이에 형성된 제1배향막; 및, 상기 액정층과 제2기판 사이에 형성된 제2배향막을 구비하며, 상기 액정층은 배향상태가 서로 다른 복수의 액정층영역을 갖고, 상기 복수의 액정층영역은 제1 및 제2액정층영역을 포함하며, 상기 제1액정층영역에 있어서의 중앙부근의 액정분자의 기판면내의 배향방향은 상기 제2액정층영역에 있어서의 중앙부근의 액정분자의 기판면내의 배향방향과 실질적으로 90°상이한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 한 실시예에 있어서, 상기 제2액정층영역에 있어서의 액정분자는 상기 제1액정층영역에 있어서의 액정분자가 트위스트되는 방향과 역방향으로 트위스트된다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 제1액정층영역에 있어서 상기 제1배향막의 표면상태는 상기 제2배향막의 표면상태와 다르며, 상기 제2액정층영역에 있어서 상기 제1배향막의 표면상태는 제2배향막의 표면상태와 실질적으로 동일하다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제1액정층영역에서 상기 제2배향막의 프리틸트각과 다르며, 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2액정층영역에 있어서 상기 제2배향막의 프리틸트각과 실질적으로 동일하다. 상기 제1액정층영역에서 상기 제1배향막의 프리틸트각 및 상기 제2배향막의 프리틸트각은 20°보다 작고, 상기 제1액정층영역에 있어서 상기 제1배향막과 제2배향막간의 프리틸트각의 차는 1.5°이상일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 복수의 액정층영역은 제3액정층영역을 더 포함하며, 상기 제3액정층영역의 중앙부근의 액정분자의 기판면내의 배향방향은 상기 제1액정층영역에 있어서의 배향방향과는 180°다르고, 상기 제2액정층영역에 있어서의 배향방향과는 90°다르다. 상기 제1배향막의 프리틸트각 및 제3액정층영역에서 상기 제2배향막의 프리틸트각은 20°보다 작을 수 있고, 상기 제3액정층영역에 있어서 상기 제1배향막과 제2배향막간의 프리틸트각의 차는 1.5°이상이다. 상기 제1액정층영역에 있어서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각보다 크고, 상기 제3액정층영역에 있어서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각보다 작다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 제1액정층영역에서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트보다 작고, 상기 제3액정층영역에서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각보다 크다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 제2액정층영역은 상기 제1액정층영역과 상기 제3액정층영역사이에 형성되어 있다. 상기 제1, 제2 및 제3액정층영역의 면적은 실질적으로 같다. 또한, 상기 제2액정층영역의 면적은 상기 제1액정층영역 및 제3액정층영역보다 적다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 제1액정층영역에 있어서의 제1배향막의 표면상태와 상기 제2액정층영역에 있어서의 제1배향막의 표면상태는 실질적으로 같으며, 상기 제1액정층영역에 있어서 제2배향막의 표면상태와 제2액정층영역에 있어서의 제2배향막의 표면상태는 상이하다. 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제1액정층영역에서의 상기 제2배향막의 프리틸트각과 상기 제2액정층영역에 있어서의 상기 제2배향막의 프리틸트각 사이의 중간치를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 제2액정층영역에서의 제1배향막의 표면상태는 상기 제1액정층영역에서의 제1배향막의 표면상태와 실질적으로 같으며, 상기 제2액정층영역에서의 제2배향막의 표면상태는 상기 제3액정층영역에서의 제2배향막의 표면상태와 실질적으로 같다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 제1배향막은 모든 제1, 제2 및 제3액정층영역의 표면상태와 실질적으로 같은 표면상태를 가지며, 상기 제2배향막은 상기 제1, 제2 및 제3액정층영역 사이에서 상이한 표면상태를 갖는다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제3액정층영역에 있어서의 제2배향막의 프리틸트각들은 서로 다르다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 복수의 액정층 영역의 각각은 1화소영역에 대응한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 복수의 액정층 영역은 1화소영역내에 형성되어 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 복수의 액정층 영역의 각각은 복수의 화소 영역에 걸쳐 연속하여 형성되어 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2배향막의 하나와 접하는 액정 분자의 기판면내에서의 배향방향은 상기 복수의 액정층영역의 경계선과 실질적으로 평행하다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 복수의 액정층영역들간의 경계선상에 위치하는 차광막을 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 화소영역내에는 비선형소자가 형성되며, 상기 경계선은 상기 비선형소자로부터 가장 멀리 떨어진 위치에 배치되어 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 화소영역내에는 비선형소자가 형성되며, 상기 차광막은 상기 비선형소자를 구성하는 불투명 물질로 형성된다.
본 발명의 다른 태양에 의하면, 대향배치된 제1 및 제2기판과 그 사이에 협지된 액정을 갖는 액정표시장치의 제조방법이 제공된다. 상기 방법은, 상기 제1기판에 제1배향막을 형성하고, 상기 제2기판에 제2배향을 형성하는 단계; 상기 제1배향막 및 제2배향막중 적어도 한쪽에, 표면상태가 서로 다른 복수의 부분을 형성하는 표면처리단계; 및 상기 제1기판과 제2기판을 접합시키고, 상기 제1기판과 제2기판사이에 액정을 주입함으로써, 상기 제1기판과 제2기판사이에 상기 액정의 두께방향에 따라 액정의 중앙부근에 있어서의 액정분자의 기판면내에서의 배향방향이 서로 다른 복수의 액정층영역을 형성하도록 하는 어셈블리 단계;를 포함하며, 상기 복수의 액정층영역은 제1 및 제2액정층영역을 포함하고, 상기 제1액정층영역의 중앙부근에 있어서의 배향방향은 상기 제2액정층영역을 포함하고, 상기 제1액정층영역의 중앙부근에 있어서의 배향방향은 상기 제2액정층영역의 중앙부근에 있어서의 액정분자의 기판면내에서의 배향방향과 실질적으로 90°만큼 상이하다.
본 발명의 한 실시예에 있어서, 상기 표면처리단계는 상기 제1 및 제2배향막중 적어도 한쪽의 표면상태를 부분적으로 변화시킴으로써 프리틸트각이 다른 복수의 부분을 형성하는 공정을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 프리틸트각이 다른 복수의 부분을 형성하는 공정은 상기 제1 및 제2배향막중 적어도 한쪽에 선택적으로 자외광을 조사하는 공정을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 프리틸트각이 다른 복수의 부분을 형성하는 단계는 상기 제1 및 제2배향막중 적어도 한쪽을 산, 알칼리 또는 이들을 주성분으로 하는 용액중 하나와 접촉시키는 공정을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 프리틸트각이 다른 복수의 부분을 형성하는 단계는 상기 제1 및 제2배향막중 적어도 한쪽에 O2, Ar 및 Kr로 이루어지는 그룹에서 선택되는 가스의 플라즈마를 조사하는 공정을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2배향막을 형성하기 전에 하지막(underlying film)들을 상기 제1 및 제2기판상에 각각 형성하는 공정을 더 포함하고, 상기 표면처리공정은 상기 하지막들의 적어도 한쪽에 부분적으로 조도가 다른 요철을 형성하는 공정과 상기 하지막위에 제1 및 제2배향막을 형성하는 공정을 포함하며, 이에 의해 상기 제1 및 제2배향막의 적어도 한쪽의 표면상태를 변화시킨다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 조도가 다른 요철을 형성하는 공정은 상기 하지막에 선택적으로 자외광을 조사하는 공정을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 조도가 다른 요철을 형성하는 공정은 상기 하지막에 산, 알칼리 또는 이들을 주성분으로 하는 용액을 접촉시키는 공정을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 조도가 다른 요철을 형성하는 공정은 상기 하지막에 O2, Ar 및 Kr로 이루어지는 그룹에서 선택되는 가스의 플라즈마를 조사하는 공정을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 조도가 다른 요철을 형성하는 공정은 상기 하지막 표면의 소정의 영역에 절연막을 형성하는 공정을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 조도가 다른 요철을 형성하는 공정은 포토리소그라피에 의해 조도가 다른 상기 요철을 상기 하지막의 적어도 한쪽에 형성하는 공정을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 하지막위에 상기 제1 및 제2배향막을 형성하는 공정에 있어서, 상기 제1 및 제2배향막의 적어도 한쪽의 두께를 변화시킴으로써 상기 제1 및 제2배향막중 적어도 한쪽의 표면상태를 제어한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 복수의 액정층영역은 제3액정층 영역을 더 포함하며, 상기 제3액정층영역의 중앙부근의 기판면내의 액정분자의 배향방향은, 상기 제1액정층영역의 배향방향과는 실질적으로 180°만큼 다르고, 상기 제2액정층영역에 있어서의 액정분자의 배향방향과는 실질적으로 90°만큼 다르다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 제1배향막은 프리틸트각이 상이한 제1 및 제2부분을 갖고, 상기 제2배향막을 프리틸트각이 상이한 제3 및 제4부분을 가지며, 상기 제조방법은 상기 제2배향막의 제3부분과 제4부분의 경계선이 상기 제1배향막의 제2부분을 분할하도록 상기 제1 및 제2기판을 위치시키는 공정을 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 어셈블리 단계에 있어서는 주입되는 상기 액정의 트위스트방향과 역방향으로 적절히 트위스트되도록 상기 제1기판과 제2기판을 조합시키고, 이에 의해 상기 복수의 액정층영역에 있어서의 상기 액정의 트위스트방향을 서로 다르게 한다.
본 발명의 액정표시장치에 있어서, 액정층은 그의 두께방향을 따라 액정층의 중앙부근에 액정분자들이 서로 다른 방향으로 배향되는 복수의 영역을 갖는다. 즉, 본 발명의 액정표시장치에 있어서는 한쪽 기판의 부근에 있는 액정분자의 배향상태가 다른 기판 부근의 배향상태와 다른 액정층영역 및 한쪽 기판의 부근에 있는 액정분자의 배향상태가 다른 기판 부근의 배향상태와 같은 액정층영역이 존재한다. 다른 경우, 한쪽 기판의 부근에 있는 액정분자의 배향상태가 다른 기판 부근의 배향상태와 같은 액정층영역은 존재하지 않지만, 한쪽 기판의 부근에 있는 액정분자의 배향상태가 다른 기판 부근의 배향상태와 다른 액정층영역은 존재한다. 각 액정층영역의 중앙부근에 있어서의 액정분자의 배향방향은 배향막과 접촉되는 액정분자의 프리틸트각의 조합에 의해 조절된다. 서로 180°로 대향되는 2개의 기준 시야각 방향에서의 시각특성은 기판들간의 상이한 프리틸트각의 조합에 의해 실현된다. 이들 기준 시각방향에 수직인 기준 시각방향의 시각특성은 동일한 프리틸트각의 조합에 의해 실현된다. 본 발명의 액정표시장치는 상기와 같이 구성되었기 때문에, 2 또는 3개 이상의 방향으로의 시각특성이 균일하게 될 수 있다.
상이한 배향상태를 갖는 인접한 액정층영역사이에는 한쌍의 기판위에 동일한 프리틸트각을 갖는 액정층영역이 형성된다. 상기 한쌍의 기판위에 동일한 프리틸트각을 갖는 액정층영역은 상이한 배향상태를 갖는 액정층영역보다 작은 영역을 갖는다. 상기 구성에 따라, 액정분자가 직립되지 않는 영역이 없다. 이에 따라, 디스클리네이션 라인이 형성되지 않는다.
본 발명의 액정표시장치에 있어서, 한쪽 기판위에 상이한 배향상태간의 경계는 다른 기판위의 한 배향상태를 분할하도록 배치된다. 이에 따라, 패널조립시 기판을 서로 접착할 때 서로 경계를 정밀히 정렬시킬 필요가 없다. 따라서, 경계들이 서로 정렬되는 경우와 달리, 경계의 오정렬의 측면에서 블랙매트릭스를 형성할 필요가 없다.
본 발명에 따르면, 상이한 배향상태를 갖는 복수의 액정층영역사이의 경계가 적어도 2개의 화소에 걸쳐 연속적으로 형성되어, 경계에 포함된 자유 에너지가 감소된다. 이에 따라, 한 배향상태의 다른 배향상태로의 흡수가 방지될 수 있다.
한 화소에서 상이한 배향방향을 갖는 복수의 액정층영역이 한 기판에 접촉되어 있는 액정분자들의 배향방향에 평행하며, 이에 따라 액정배향의 무질서가 억제된다. 그 결과, 디스클리네이션 라인의 발생이 억제될 수 있다.
차광막으로 경계가 덮어지면, 그 덮혀진 부분은 디스클리네이션 라인의 발생과 관계없이 표시에 기여하지 않는다.
차광막이 비선형소자와 동일한 재료로 형성되면, 부가적인 공정이 필요하지 않게 된다.
이에 따라, 본 발명은 (1) 시각특성이 현저히 개선된 향상된 화질과 광시야각을 갖는 액정표시장치 및 그의 제조방법을 제공하고, (2) 정 및 역시각방향이 하나의 동일한 셀내에 용이하게 형성되는 액정표시장치 및 그의 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 설명한다.
[실시예 1]
실시예 1에서, 프리틸트각이 상이한 2개의 액정층영역이 형성되도록, 한쌍의 기판의 대향하는 내면에 형성된 배향막 일방에 상이한 프리틸트각을 갖는 부분을 형성한다. 제1(a)도는 본 실시예의 LCD에 있어서 액정 분자의 배향상태를 모식적으로 나타낸 도면이다. 각종 스위칭 소자와 전기배선등의 소자는 본 발명의 주지와는 관계가 없으므로 제1(a)도에 나타내지 않는다. 본 실시예에서, (A) 및 (B)로 나타나 있는 각 액정층영역은 하나의 화소영역에 대응하는 것을 가정한다.
이 LCD에는, 제1(a)도에 나타나 있는 바와 같이, 투명한 베이스 기판(1)과 이에 대향하도록 배치된 투명한 대향 기판(11)이 있다. 베이스 기판(1)의 표면 전체에 걸쳐 투명전극(2)을 형성시킨다. 베이스 기판(1)의 전면에 걸쳐 배향막(3)을 형성시켜 투명전극(2)을 커버하도록 한다. 대향 기판(11)의 전면에 걸쳐 투명전극(12)을 커버하도록 한다. 배향막(3, 13)을 배향처리(예컨대, 러빙 처리)한다. 베이스 기판(1) 및 대향 기판(11)을 배향막(3, 13)이 서로 대면하고, 양 기판(1, 11)사이에 봉입한 액정이 좌측으로 90°선회하는 구조로 배치한다. 그 다음, 상술한 구조의 양 기판(1, 11)사이에 우선회 성질을 갖는 액정을 주입시키고, 액정층(4)을 형성시킨다. 액정층(4)과 배향막(3)과의 계면 및 액정층(4)과 배향막(13)과의 계면 부근에 있는 액정 분자(5)의 배향막(3, 13)표면에 대한 경사가 액정분자(5)의 프리틸트각 δ에 해당된다.
본 실시예에서, 베이스 기판(1) 위에 형성되어 있는 배향막(3)측에서, 액정층영역(A)에 있는 액정분자(5)의 프리틸트각 δ은 액정층영역(B)에 있는 것보다 작다. 대향 기판(11) 위에 형성된 배향막(13)측에서, 액정층영역(A)에 있는 프리틸트각 δ은 액정층영역(B)에 있는 것과 동등하다. 또한, 대향 기판(11) 위에 형성된 배향막(13)측의 프리틸트각 δ을 베이스 기판(1) 위에 형성되어 있는 배향막(3)측의 액정층영역(A)의 것보다 더 크게 설정해 놓는다.
LCD 제조방법을 하기에 설명한다.
ITO등의 투명 전극(2, 12)을 베이스 기판(1) 및 대향 기판(11)에 각각 형성시킨다. 베이스 기판(1) 및 대향 기판(11) 전면에 걸쳐 투명전극(2, 12)을 각각 커버하도록 배향막(3, 13)을 형성시킨다. 본 실시예에서, 배향막 재료로서 액정분자(5)의 프리틸트각 δ을 5°로 하는 폴리이미드를 사용한다. 투명 전극(2, 12)이 형성된 기판(1, 11)위에 스핀 피복, 프린팅 또는 기타 방법에 의해 폴리이미드막을 형성시킨다. 그 다음, 형성된 폴리이미드막의 표면을 러빙처리한다. 폴리이미드대신에, 배향막은 폴리아미드, 폴리스티렌, 폴리아미드이미드, 에폭시아크릴레이트, 스피란아크릴레이트, 폴리우레탄 등과 같은 유기물질로 형성될 수 있다.
그 후에, 베이스 기판(1) 위의 폴리이미드막(3)에 자외선을 선택적으로 조사하여 그 영역에 접하는 액정분자의 프리틸트각 δ가 서로 상이한 2종류의 영역을 형성시킨다. 특히, 폴리이미드막(3)의 액정층영역(B)에 대응하는 부분을 레지스트로 커버하여, 액정층영역(A)에 대응하는 부분만 자외선으로 조사시킨다. 그 결과, 폴리이미드막(3)의 조사된 영역과 접하고 있는 액정분자(5)의 프리틸트각 δ가 자외선으로 조사시키지 않은 영역의 5°보다 더 작게 된다. 본 실시예에서, 조사된 영역과 접하고 있는 액정분자(5)의 프리틸트각 δ가 3.5°로 설정되도록 자외선을 조사한다. 조사된 영역의 면적을 비조사된 영역의 면적과 동일하게 한다. 대향 기판(11)의 폴리이미드막(13)에는 자외선 조사를 행하지 않아, 대향 기판(11)측의 프리틸트각 δ를 모두 5°로 설정한다.
최종적으로, 상술한 구조를 갖는 기판(1, 11)을, 이들이 서로 대면하게 되고 좌선회액정에 대응하도록 접착시킨다. 그 다음, 우선회특성을 갖는 액정을 기판(1, 11)사이에 주입한다. 그 결과, 두 액정층영역, 즉 대향 기판(11)위의 프리틸트각이 5°이고 베이스 기판(1)의 프리틸트각이 3.5°인 액정층영역(A)과 양측의 프리틸트각이 5°인 액정층영역(B)이 형성된다.
제1(b)도는 배향막(3, 13) 위의 러빙방향(3a, 13a)과 각 액정층영역에서의 기준 배향간의 관계를 나타낸다. 상술한 방식으로 제조된 액정 셀내에, 액정층(4)의 두께 방향에 따른 중앙부근의 액정분자의 배향방향을, 하기 방법에 따라 설정한다. 대향 기판(11)측 위의 프리틸트각 δ가 더큰 액정층영역(A)에서, 액정은 우선회성이고, 액정분자의 배향방향은 액정칭(4)의 중앙부근에서 기판면에 거의 평행이다. 전압인가중에, 중앙부근의 액정분자의 직립은 프리틸트각 δ가 더 큰 대향 기판(11)위의 배향막(13)에 의해 조절된다. 따라서, 액정패널의 액정분자의 면 내 배향방향, 즉 기준 배향방향을 제1(a)도 및 제1(b)도에서 CA로 표시한다. 양측의 프리틸트각 δ이 서로 동등한 액정층영역(B)에서, 액정이 우선회성을 가질지라도, 액정은 좌선회성을 갖는 액정에 대응하도록 구성된 셀에 의해 조절된다. 그 결과, 액정은 좌선회성을 갖는다. 따라서, 전압인가 하에, 제1(a)도에서, 중앙부근의 각 액정분자(5)의 전단부는 하강하고, 또 다른 단부는 직립한다. 따라서, 액정층영역(B)의 기준 배향방향은 제1(a)도 및 제1(b)도에 나타낸 바와 같이, 도면의 전측으로부터 또 다른 측으로의 방향(CB)이 된다. 방향(CB)은 액정층영역(A)의 기준 배향방향(CA)과는 상이하다.
본 실시예에서, 액정층영역(A)에서, 대향 기판(11) 측위의 프리틸트각과 베이스 기판(1) 측위의 프리틸트각의 차를 1.5°로 설정한다. 프리틸트각의 차를 1.5보다 작게하면, 더 큰 프리틸트각을 갖는 배향막에 의해 양호한 배향 조절이 불가능하다. 프리틸트각의 최대값(즉, 자외선으로 조사시키지 않은 상태에서 얻은 프리틸트각)은 20°보다 작게 설정해야 한다. 프리틸트각이 20°이상이면, 기판 측의 프리틸트각이 기타 기판 측의 것보다 더 크게 설정되었을 때에도, 중앙 부근의 액분자의 배향방향은 더 큰 프리틸트각을 갖는 배향막에 의해 조절될 수 없다. 이는 셀 구조에 의한 배향 조절력이 더 큰 프리틸트각을 갖는 배향막에 의한 배향 규제력보다 더 크기 때문이다.
본 실시예에서, 베이스 기판(1) 및 대향 기판(11)에 주입되는 액정재료 및 배향 처리된 기판(1, 11)의 조합물은 액정층영역(A)의 기준 배향방향(CA)이 액정층영역(B)의 배향방향(CB)과 90°차이나도록 설정한다. 두 영역의 기준 배향방향을 반드시 3시, 6시, 9시 및 12시로부터 선정할 필요는 없다. 예컨대, 4시 30분 및 7시 30분을 가리키는 방향으로 선정한다. 상술한 바와 같이, 본 실시예에 따라서, 동일한 면적을 갖기 위해서는 90°만큼 서로 다른 기준 배향방향을 갖는 두가지 형태의 액정영역층을 형성시킨다. 이로써, 서로 90°차이나는 방향에서 볼 때의 시각 특성을 1 : 1의 비로 혼합하여 양호한 시각특성을 얻을 수 있다.
본 실시예에서, 각 액정층영역(A) 및 (B)는 한 화소 영역에 대응된다. 이와는 달리, 한 화소 영역이 액정층영역(A) 및 (B)에 각각 대응하는 두 개의 부영역으로 분리되면, 한 화소 영역에 두 개의 상이한 기준 배향 방햐이 형성된다. 따라서, 미세한 표시를 실현할 수 있다.
실시예 1의 LCD에서, 대향 기판(11)측의 배향상태를 전체적으로 일정하게 하고, 상이한 배향 상태를 갖는 두 부분을 베이스 기판(1) 측에 설정한다. 이에 따라, 서로 다른 배향상태를 갖는 부분사이의 경계에 의해 액정층(4)를 기준 배향 방향이 서로 다른 2종의 영역으로 분할한다. 따라서, 서로 180°차이나는 기준 배향 방향을 갖는 영역을 형성하는 공지기술과는 달리, 기판을 서로 접착시킬때 베이스 기판측위의 상이한 배향 상태를 갖는 부분사이의 경계에 따라 대향 기판측위의 상이한 배향 상태를 갖는 부분사이의 경계를 배향시킬 필요가 없다. 그 결과로, 경계의 배향을 필요로 했던 공지 기술에서 배향이 잘못되어 생성되는 블랙 매트릭스를 형성할 필요가 없게 된다. 그러므로, 개구율이 저하되지 않는다.
[실시예 2]
실시예 2의 LCD에서, 상이한 기준 배향방향을 갖는 3종의 액정층영역을 형성시킨다. 제2(a)도는 본 실시예의 LCD의 단면을 보여준다. 본 실시예에서, 상이한 배향상태를 갖는 부분 2종류를 베이스 기판(1)위의 배향막(3)위에 형성시키고, 또한 상이한 배향상태를 갖는 부분 2종류를 대향 기판(11)위의 배향막(13)위에 형성시킨다. 양 기판(1, 11)의 배향 상태를 조합하여, 상이한 기준 배향방향을 갖는 액정층 영역(A), (B) 및 (C)를 형성시킨다. 본 실시예에서, 각 액정층영역(A), (B) 및 (C)는 하나의 화소 영역에 대응되는 것으로 가정된다.
베이스 기판(1) 및 대향 기판(11)위에 투명전극(2, 12)을 각각 형성시킨다. 폴리이미드막을 형성시켜 베이스 기판(1) 및 대향 기판(11)의 표면 전면에 걸쳐 투명전극(2, 12)을 커버한다. 폴리이미드막을 러빙하여 배향막(3, 13)을 제조한다. 그 다음, 배향막(3, 13)을 레지스트로 부분 커버한 다음 자외선으로 조사한다. 본 실시예에서, 양 배향막에서, 레지스트로 커버된 부분의 면적을 레지스트 없이 자외선으로 조사된 부분의 면적의 2배로 설정한다. 그 결과, 베이스 기판(1)위의 배향막(3)과 대향 기판(11)위의 배향막(13), 서로 다른 배향 상태를 갖는 영역 2종류가 형성된다. 본 실시예에서, 실시예 1에서 사용된 바와 같은 폴리이미드막을 배향막으로 사용하여, 폴리이미드막의 자외선으로 조사되지 않은 영역과 접하고 있는 액정분자(5)의 프리틸트각 δ은 5°이다. 본 실시예에서, 조사된 영역과 접하고 있는 액정분자의 프리틸트각이 3.5°로 설정되도록 자외선을 조사한다.
상술한 구조를 갖는 기판(1, 11)을 이들의 러빙방향이 좌선회성 액정에 대응되며 한 기판위의 배향상태가 상이한 부분 사이의 경계로 인해 자외선으로 조사되지 않은 부분(프리틸트각이 더 큰 부분)이 또 다른 기판위에서 거의 동등하게 분할되도록 서로 접착시킨다. 또한, 배향막이 형성된 면이 내측이 되도록 기판(1, 11)을 서로 접착시킨다. 최종적으로, 우선회특성을 갖는 액정을 기판(1, 11)사이에 주입한다. 그 결과, 대향 기판(11) 측 위의 프리틸트각이 베이스 기판(1)측의 것보다 작은 액정층영역(A), 양측의 프리틸트각이 동일한 액정측영역(B), 및 대향 기판(11)측 위의 프리틸트각이 베이스 기판 측(1)의 것보다 큰 액정층영역(C)이 형성된다.
제2(b)도는 배향막(3, 13) 위의 러빙방향(3a, 13a)과 각 액정층영역에서의 기준 배향방향간의 관계를 나타낸다. 상술한 방식으로 제조된 액정 셀내에, 액정층(4)의 두께 방향에 따른 중앙부근의 액정 분자의 배향방향은, 하기 방법에 따라 설정된다. 액정층영역(A)에서, 베이스 기판(1)측의 프리틸트각이 대향 기판(11)측 위의 프리틸트각보다 더 크기 때문에, 액정은 우측으로 선회하고, 액정분자의 배향방향은 액정층의 중앙부근에서 기판면에 거의 평행이다. 영역(A)의 중앙 부근의 액정패널의 액정분자의 면 내 배향방향을 제2(a)도 및 제2(b)도에 나타낸 CA로 표시한다. 양측의 프리틸트각 δ가 서로 동등한 액정층영역(B)에서, 액정이 우선회성을 가질지라도, 액정을 셀에 의해 조절하여 좌선회성을 갖는 액정에 대응되도록 한다. 그 결과, 액정은 좌선회성을 갖는다. 따라서, 액정층영역(B)의 기준 배향 방향은 제2(a)도 및 제2(b)도에 나타낸 바와 같이, 전측으로부터 또 다른 측으로의 방향(CB)이다. 액정층영역(C)에서, 대향 기판(11)측위의 프리틸트각이 베이스 기판(1)측 위의 것보다 크기 때문에, 액정층영역(A)에서와 같이, 액정은 우선회성이다. 그러나, 액정층영역(C)의 기판(1, 11)위의 프리틸트각 사이의 대소 관계는 액정층영역(A)에서와 반대이므로, 액정층영역(C)의 기준 배향방향(CC)은 액정층영역(A)의 기분 배향 방향(CA)과는 180°상이하다. 본 실시예에서, 액정재료 및 배향처리된 기판(1, 11)의 결합한 액정층영역(B)의 기준 배향 방향(CB)이 액정층영역(A, C)의 기준 배향방향(CA, CC) 양자와 90°차이나도록 선정한다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에서 3개의 상이한 기준 배향방향을 하나의 액정 셀에서 얻을 수 있다. 이 3개의 상이한 기준 배향방향은 서로 90°차이가 나는데, 즉, 9시, 12시 및 3시방향이다. 또한, 상술한 바와 같이, 한 기판 상에서 배향상태가 변화되는 경계가, 다른 기판 상에서 자외선을 조사하지 않는 부분을 동일한 2개의 부분으로 분할하도록 기판(1, 11)을 조합한다. 그러므로, 거의 동일한 면적을 갖는 액정층영역(A), (B) 및 (C)를 얻을 수 있다. 따라서, 예컨대, 9시, 12시 및 3시방향에서 본 시각 특성을 1 : 1 : 1의 비로 혼합하여 양호한 시각특성을 얻을 수 있다.
본 실시예에서, 각 액정층영역(A), (B) 및 (C)는 한 화소 영역에 대응된다. 이와는 달리, 한 화소 영역을 액정층영역(A), (B) 및 (C)에 각각 대응하는 부영역으로 분리시키면, 한 화소 영역에 세 개의 상이한 기준 배향방향이 형성된다. 따라서, 미세한 표시를 실현할 수 있다.
실시예 2의 LCD에서, 기판들은 기판의 일측상에서 상이한 배향 상태 사이의 경계가 다른 기판측상의 하나의 배향상태를 분할하도록 배치되어, 양쪽 기판(1, 11)을 서로 부착하여 패널을 조립하는 경우에 경계를 서로 정렬할 필요가 없게 된다. 따라서 경계를 정렬하지 않으면 안되었던 종래의 방법에서 생길 수 있었던 잘못된 배향 때문에 형성시켰던 차광막을 설치할 필요도 없게 된다. 그러므로, 개구율의 저하를 방지할 수 있다.
[실시예 3]
실시예 3의 LCD에서, 실시예 2와 동일하게 기준 배향방향이 서로 상이한 액정층영역이 3종류 형성되어 있다. 그러나, 실시예 2에서는 베이스 기판(1), 대향 기판(11)의 양측에 배향상태가 상이한 부분이 형성되었지만, 본 실시예에서는 실시예 2와는 달리, 베이스 기판(1) 측의 배향상태만을 3단계로 변화시키고 있다. 제3(a)도에 본 실시예의 LCD의 단면을 간단하게 도시한다. 액정층영역(A), (B) 및 (C)의 각각은 한 개의 화소영역과 대응하고 있다.
본 실시예의 LCD의 제조 방법을 간단하게 설명한다. 먼저, 베이스 기판(1)에 투명전극(2)을 형성한다. 이어 투명전극(2)을 피복하도록 기판의 전면에 걸쳐 폴리이미드를 도포한 다음 경화시킨다. 이 폴리이미드막을 러빙하여 배향막(3)을 수득한다. 본 실시예에서는 자외선을 조사하지 않은 상태의 프리틸트각이 8°인 폴리이미드막이 배향막(3)으로서 사용되었다. 이어, 상기 폴리이미드막의 1/3을 레지스트로 피복하고, 나머지 2/3부분에 자외선을 조사한다. 이때, 자외선의 강도를 5 내지 10J/㎠로 설정하고, 그에 의해 조사된 부분과 접하는 액정분자의 프리틸트각을 8°로부터 4°로 변화시킨다. 이어, 조사된 부분의 1/2을 레지스트로 피복한다. 이는, 앞서 피복된 부분을 비롯한 2/3의 부분이 레지스트로 피복되는 것을 의미한다. 나머지 1/3부분은 5 내지 10J/㎠세기를 갖는 자외선으로조사된다. 따라서 프리틸트각 δ는 더욱 감소된다. 이 공정에서, 인접하는 1/3부분들을 레지스트로 피복한다. 본 실시예에서는 이 두 번째의 자외선 조사에 의해 액정분자의 프리틸트각 δ는 4°에서 1°이하로 감소된다.
한편, 대향 기판(11)상에도 배향막(13)을 형성한다. 그러나 실시예 2와는 달리, 배향막(13)에는 자외선 조사를 하지 않는다. 또한, 배향막(13)으로서는 자외선을 조사하지 않는 상태에서의 프리틸트각 δ가 베이스 기판(1)측의 배향막(3)에 의해 실현되는 3단계의 프리틸트각중 중간 값을 취하는 폴리이미드막을 사용한다. 본 실시예에서는 배향막(13)으로서 자외선을 조사하지 않는 상태에서 4°의 프리틸트각이 수득되는 재료를 사용하였다. 상술한 실시예 1 및 2와 동일하게, 본 실시예에서도 프리틸트각 δ는 20°보다 작게 설정되며 또 베이스 기판(1) 측과 배향기판(11) 측과의 프리틸트각의 차는 1.5°이상으로 설정된다.
마지막으로, 각각 배향막이 형성된 기판(1, 11)을, 두 러빙 방향(3a, 13a)이 좌선회하는 액정에 대응하도록 조합하여(제3(b)도 참조), 조합시킨 양 기판(1, 11)의 사이에 우선회의 액정을 주입한다. 이것에 의해 제3(a)도에 나타낸 바와 같이 대향기판(11)측의 프리틸트각이 베이스 기판(1)측 보다 작은 액정층 영역(A), 양 기판측의 프리틸트각과 4°와 동일한 액정층영역(B), 및 대향기판(11)의 프리틸트각이 베이스 기판(1)측 보다도 큰 액정층영역(C)이 형성된다.
제3(b)도에 본 실시예의 배향막(3, 13)의 러빙 방향(3a, 13a)과 각 액정층영역에 따른 기준 배향방향과의 관계를 나타낸다. 이와 같이 하여 수득된 액정 패널내에서는 액정층영역(A), (B) 및 (C)에서 기준 배향방향이 실시예 2와 동일하게 설정된다. 즉, 액정층영역(A)에서는 베이스 기판(1) 측의 프리틸트각이 대향 기판(11)측 보다도 크기 때문에, 액정은 우선회하게 되고, 중앙부근의 액정분자의 기판면내에서의 배향방향(기준 배향방향)은 CA로 표시되는 방향으로 된다. 액정층영역(B)에서는 기준 배향방향이(CB)로 표시된다. 액정층영역(C)에서는 기준 배향방향이(CC)로 표시된다. 액정의 트위스트 각 및 러빙 각도 등은 액정층영역(B)에서 기분 배향방향(CB)이 액정층영역(A) 및 (C)의 기분 배향방향(CA, CC)의 양방향과, 90°상이하도록 설정되는 것이 바람직하다.
본 실시예에서는 상술한 실시예 2와 동일하게, 한 개의 액정 패널내에서 3개의 상이한 기준 배향방향을 수득할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 각 액정층영역은 거의 동일한 면적으로 형성되기 때문에 이들의 3개의 기준 시각방향으로부터 볼 때 시각특성이 동일한 1 : 1 : 1비율로 혼합하여 균일화하면 양호한 시각특성을 얻을 수 있다. 또한, 한 개의 화소영역을 복수의 영역으로 분할하고, 분할된 영역의 각각을 상기 3종류의 액정층영역에 대응시키면, 한 개의 화소 영역내에 있어서 상이한 3개의 기준 배향방향이 수득되는 것에 의해 미세 표시를 실현할 수 있다.
실시예 1과 동일하게 대향 기판(11)측의 배향상태를 일정하게 하고 베이스 기판(1)측의 배향막(3)의 배향상태가 상이한 부분의 경계에 의해 액정층(4)이 3개의 액정층영역으로 분할된다. 이 때문에 양 기판(1, 11)을 서로 부착하여 패널을 조립하는 경우에 베이스 기판(1)측의 경계와 대향 기판(11)측의 경계를 정렬할 필요가 없다. 따라서 종래 기술에서 있을 수 있었던 잘못된 배향 때문에 형성되었던 블랙 매트릭스를 형성할 필요가 없다. 따라서, 개구율의 저하를 방지할 수 있다.
[실시예 4]
실시예 4에서는, 실시예 2 및 3에서의 LCD에 있어서, 베이스 기판(1) 측의 프리틸트각과 대향 기판(11)측의 프리틸트각이 동일한 액정층영역(B)을, 베이스 기판(1) 측의 프리틸트각이 큰 액정층영역(A)과, 베이스 기판(1) 측의 프리틸트각이 작은 액정층영역(C)과의 경계에 설치한다. 이때, 기판면내의 액정층영역(B)의 면적은 액정층영역(A) 또는 (C) 면적의 거의 10%로 설정된다. 액정층영역(B)의 면적은 너무 작아 액정 패널의 시각 특성에 기여하지 못한다. 이와 같은 구성에 의해, 베이스 기판(1) 측의 프리틸트각이 대향기판(11) 측 보다도 큰 액정층영역과 작은 액정층영역과 인접하여 180° 상이한 기준 배향방향을 형성시킨 경우에 문제로된 상이한 배향상태를 갖는 액정층영역간의 경계에서의 디스클리네이션의 발생을 거의 방지할 수 있다.
상술한, 동일 패널내에 180°상이한 기준 배향방향을 형성시키는 것에 의핸 시각 특성을 개선하는 방법에서는 상이한 기준 배향방향을 갖는 액정층 영역간의 경계에서 디스클리네이션이 발생하고, 이것이 콘트라스트 저하의 원인으로 되고 있다. 그러나, 본 실시예에서는 인접하는 기준 배향방향을 갖는 액정층 영역의 경계의 모든 부분에서, 액정 분자가 기립하여(stand), 디스클리네이션 라인의 거의 관찰되지 않는다. 따라서, 노멀리 화이트 모드의 경우에서 조차, 디스클리네이션에 의한 광의 투과를 방지하기 위한 차광막이 제공될 필요가 없기 때문에, 개구율의 저하가 없는 밝은 화면표시를 얻을 수 있다.
다음에, 상기 4개의 실시예의 변형예를 제4도를 참조하여 설명한다. 제4에 도시한 변형예에서는 베이스 기판(1) 측의 배향막(3)에 부분적으로 자외선을 조사하여 그 표면에서 화학변화를 일으키는 것에 의해 프리틸트각이 본래의 각도 보다 작은 부분을 형성한다. 또, 대향기판(11)에는 베이스 기판(1) 상의 배향막(3)의 본래의 프리틸특각 보다 작고, 자외선 조사에 의해 수득된 프리틸트각 보다 큰 프리틸트각을 갖는 재료로부터 배향막(13)이 형성된다. 이때, 대향 기판(11) 상의 배향막(13)에는 실시예 1에서와 같이 자외선을 조사하지 않는다. 베이스 기판(1)상의 배향막(3)으로서는 프리틸트각 6°을 갖는 폴리이미드막을 사용한다. 이 폴리이미드막을 포토마스크를 씌워 자외선을 10 내지 30J/㎠ 조사하는 것에 의해 프리틸트각을 1°이하로 설정한다. 또한, 대향 기판(11)상의 배향막(13)으로서는 프리틸트각이 3°로 설정된다.
상술한 구성의 양 기판(1, 11)을 그의 러빙 방향이 좌선회인 액정에 대응하도록 접착시키고, 양 기판(1, 11)사이에 우선회하는 액정을 주입한다. 이와 같이 하여, 대향 기판(11)상의 배향상태는 일정한 상태로 베이스 기판(1) 상의 프리틸트각이 대향 기판(11)상의 프리틸트각 보다도 큰 각도, 작은 각도의 2단계로 상이한 LCD가 얻어진다. 베이스 기판(1)상의 프리틸트각이 상이한 2개의 액정층영역의 각각에 있어서 기준 배향방향은 180°상이한 방향으로 된다. 따라서, 제4도에 도시한 LCD에서는 정시각방향과 역시각방향의 시각 특성이 혼합되게 균일화하면 양호한 시각 특성을 얻을 수 있다. 또한 베이스 기판(1) 상의 상이한 배향상태를 갖는 부분을 한 개의 화소 영역에 대응하도록 설정하여도 좋으나, 한 개의 화소 영역내에 상이한 배향상태를 갖는 부분을 형성시켜도 좋다. 후자의 구성에 의해 보다 미세한 표시를 수득할 수 있다.
제4도의 LCD에 있어서는 한쪽의 기판의 배향상태의 경계가 또 다른 한쪽의 기판의 한 개의 배향상태를 분할하도록 배치되어 있기 때문에 기판들을 서로 접착하여 패널로 조립할 때 종래 기술과는 달리 경계를 서로 정렬시킬 필요가 없다. 따라서 잘못된 정렬의 경우 형성되었던 블랙 매트릭스를 형성할 필요도 없다. 그러므로 양 기판의 정렬은 종래와 동일하고 개구율의 저하도 일어나지 않는다.
또한, 한쪽의 기판에 부분적인 배향처리할 수 없는 경우에도 본 발명에 의해 시각특성이 우수한 액정 패널을 얻을 수 있다. 이것은 예컨대 컬러필터를 기판에 설치하는 경우등에 적용할 수 있다. 컬러필터는 일반적으로 내광성이 열등하고 광조사에 의한 배향상태의 분할에는 적합하지 않다. 또한, 컬러필터상에 투명전극(ITO)을 형성하기 때문에 투명전극의 패터닝등도 실행하기가 곤란하다. 이와 같은 경우, LCD가 액티브 매트릭스형이면, 먼저 TFT 기판상에 선택적인 조사처리를 하고 프리틸트각이 큰(원래의 프리틸트각)영역과 처리에 의해 프리틸트각이 작게된 영역을 형성한다. 컬러필터기판에 대하여는 TFT 기판측의 원래의 프리틸트각 보다 작은 프리틸트각을 갖는 배향막을 형성한다. 이때, 컬러필터 기판측상의 프리틸트각은 TFT 기판상의 작은 프리틸트각보다도 크도록 설정할 필요가 있다. 이들의 기판을 조립하면, 기판 사이의 액정의 배향방향은 큰 프리틸트각을 갖는 기판에 의해 제어된다. 따라서 TFT 기판상의 프리틸트각이 큰 액정층영역에서 TFT 기판에 의해 기준 배향방향이 제어된다. TFT 기판상의 프리틸트각이 작은 액정층영역에서는 컬러 필터 기판에 의해 기준 배향 방향이 제어된다. 이것에 의해 상술한 바와 같이 180°상이한 기준 배향방향을 LCD내에서 형성할 수 있다. 이 방법을 사용하면, 배향분할 처리가 한쪽의 기판만에 대하여 실행되기 때문에 공정을 단축하게 된다.
또한, 다음의 변형예를 제5도를 참조하여 설명하다. 제5도의 LCD의 베이스 기판(1) 상의 배향막(3) 및 대향 기판(11) 상의 배향막(13)의 양쪽에서 배향상태의 분할을 행하고 있다. 이 경우에는 예컨대, 한쪽의 기판에 a, b, c의 프리틸트각의 영역, 또 한쪽의 기판에 d, e의 프리틸트각의 영역을 형성하여 a 〉d 〉b 〉e 〉c으로 되도록 하면, 이들의 기판의 조합에 의해 단위 액정층영역을 4개로 분할하여 2방향의 배향방향을 상호 다르게 정렬시키게 되고, 포토마스크를 사용한 광조사와 대조적으로 미세한 표시를 수득할 수 있다.
본 변형예에서는 한쪽의 기판측상의 배향막에 프리틸트각이 상이한 짝수개의 부분을 형성시키고 다른 한쪽의 기판측상의 배향막에 프리틸트각이 상이한 홀수개의 부분을 형성한다. 구체적으로는 제5도에 나타낸 바와 같이, 베이스 기판(1) 측상의 배향막(3)에는 프리틸트각이 상이한 2개 부분을 형성하고, 대향 기판(11) 측상의 배향막(13)에는 3개 부분을 형성한다. 배향막(13)에 배향상태가 상이한 3개의 부분을 형성하는 방법으로서는 실시예 3에서 서술할 바와 같이, 먼저 포토마스크로 전체의 1/3을 덮고, 나머지 2/3의 부분에 5J/㎠의 자외선을 조사한다. 이어 자외선이 조사된 부분의 1/2을 포토마스크로 덮고 요컨대 먼저 피복한 부분과 중복되게 2/3의 부분을 포토마스크로 덮은 상태로 5J/㎠의 자외선을 조사한다. 이것에 의해 자외선을 전부 조사하지 않은 부분, 5J/㎠ 조사한 부분, 및 10J/㎠ 조사한 부분의 3개의 부분이 수득된다. 본 변형예에서는 자외선을 조사하지 않은 상태에서의 프리틸트각이 9°인 폴리이미드막을 대향 기판(11) 측의 배향막(13)으로서 사용하고, 이것에 상술한 처리를 실시하여 프리틸트각이 9°인 부분, 5°인 부분 및 1°인 부분을 형성시켰다.
또한, 베이스 기판(1) 측의 배향막(13)에는 1/2을 포토마스크로 덮은 상태로 자외선을 조사하는 것에 의해 배향상태가 상이한 2개의 부분을 형성한다. 여기서 베이스 기판(1) 측의 배향막(13)으로서는 자외선을 조사하지 않은 상태에서의 프리틸트각이 대향기판(11) 측의 가장 큰 프리틸트각과 2번째로 큰 프리틸트각 사이의 값을 취하는 재료를 사용한다. 본 변형예에서는 본래의 프리틸트각이 7°인 폴리이미드막을 사용하고, 그 1/2에 5J/㎠정도의 자외선을 조사하는 것에 의해 프리틸트각을 3°로 설정한다.
최후로, 이들의 기판(1, 11)을 그의 러빙 방향이 좌선회인 액정에 대응하도록, 또 베이스 기판(1) 측의 상이한 배향상태의 경계가 대향 기판(11) 측의 중간의 프리틸트각(여기서는 5°)인 부분을 분할하도록 조합하여 양 기판(1, 11) 사이에 우선회하는 액정을 주입한다. 이들에 의해 제5도에 도시한 바와 같이, 4개의 액정층영역(A), (B), (C) 및 (D)가 수득된다.
액정층영역(A)에서는 대향 기판(11)측 및 베이스 기판(1) 측의 프리틸트각이 각각 9° 및 7°로, 대향 기판(11)측의 프리틸트각이 크다. 또한 액정층영역(C)에서도 대향 기판(11) 측 및 베이스 기판측의 프리틸트각은 각각 5° 및 3°로, 대향 기판(11)측이 크다. 이 때문에 이들 영역에서는 액정층의 중앙부근의 액정분자의 직립은 대향 기판(11) 측의 배향막(13)에 의해 규제된다. 한편 액정층영역(B) 및 액정층 영역(D)에서는 베이스 기판(1)측의 프리틸트각이 크기 때문에 중앙 부근의 액정분자의 직립은 베이스 기판(1) 측의 배향막(3)에 의해 규제된다. 따라서, 동일한 액정 패널 내에서 180° 상이한 기준 배향방향이 상호 수득되게 된다. 이와 같은 액정층영역은 각각이 한 개의 화소 영역에 대응되도록 형성되어도 좋으나 한 개의 화소 영역내를 복수로 분할하여 분할한 각각에 액정층영역을 대응시키면 보다 미세한 표시를 수득할 수 있다.
제5도의 액정표시장치에 있어서, 각 기판측의 프리틸트각은 상술한 특정한 값에 한정되지 않는다. 만약 상기 프리틸트각 들이 선택되어 각의 크기의 상대 관계를 만족시키고 인접 프리틸트각의 차가 3°이고, 양방향의 프리틸트각 사이의 차가 1.5°이면, 배향제어가 가능하다. 만약 프리틸트각이 20°를 초과하면 전체 액정 셀의 배향 규제력은 큰 프리틸트각을 가지는 배향막의 규제력보다 더 강하게 된다. 따라서, 큰 프리틸트각을 가지는 배향막에 의해 액정 배향을 제어하는 것이 불가능하다. 결과적으로 프리틸트각의 최대치를 20°이하로 설정할 필요가 있다.
예를 들어, 선택적으로, 한 기판은 10°, 7°, 4° 및 1°의 프리틸트각을 가지는 4개의 분할된 상태를 가지며, 다른 기판은 8.5°, 5.5° 및 2.5°의 프리틸트각을 가지는 3개의 분할된 상태를 가질 수 있다. 선택적으로 예를 들면, 하나의 기판은 19°, 16°, 13°, 10°, 7°, 4° 및 1°의 프리틸트각을 가지는 7개의 분할된 상태를 가지며, 다른 기판은 17.5°, 14.5°, 11.5°, 8.5°, 5.5° 및 2.5°의 프리틸트각들을 가지는 6개의 분할된 상태를 가질 수 있다. 이러한 방법으로, 상태를 여러개의 분할 상태로 만들므로써 미세한 표시가 얻어질 수 있다.
상술한 실시예에서, 적외선의 조사는 배향상태를 변경시키기 위해 사용된다. 프리틸트각은 후술하는 이유에 의해 적외선을 조사함으로써 변경된다.
만약 폴리이미드막에 적외선의 조사에 의해 높은 에너지가 공급되면 폴리이미드막 표면의 화학적 구조가 변경된다. 특히, 폴리이미드막이 적외선으로 조사됨, O3(오존)가 발생된다. 상기 O3는 폴리이미드의 알킬기를 산화시켜 카르보닐기를 형성한다. 이 카르보닐기 때문에 폴리이미드막 표면의 극성이 변하고 극성분자인 액정 분자의 프리틸트각이 또한 변한다.
폴리이미드막의 표면 장력은 적외선의 조사에 의해 변경되어, 프리틸트각이 변화된다.
다른 매카니즘에 있어서, 폴리이미드막이 적외선으로 조사될 때 배향막의 표면의 요철의 정도가 변화되는 것이 실험적으로 검증되었다. 프리틸트각도 이러한 변화에 의해 변경되는 것이 또한 실험적으로 검증되었다.
[실시예 5]
이 실시예에서, 각 기판상의 배향 조건들은 적외선을 조사하는 이외의 방법에 의해 변경된다. 이 실시예에서, 다른 배향 조건들을 가지는 다수의 부분들이 형성되는 배향막의 표면은 0.5% NaOH 수용액으로 접촉된다. 배향막에 수용액의 불균일한 용해작용을 이용함으로써, 요철의 바람직한 정도가 배향막 표면에 형성된다. NaOH 수용액과 같은 알칼리 수용액 대신에 불화수소산, 질산 또는 주성분으로써 이들 둘 모두를 포함하는 산용액을 사용하는 것이 가능하다. 이러한 수용액 대신에 선택적으로 반응성 가스인 오존이나 암모니아 가스가 배향막 표면과 접촉하면, 요철의 바람직한 정도가 배향막 표면에 형성된다. 선택적으로, 배향막의 표면이 O2, Ar, Kr등으로부터 선택된 가스를 사용하는 플라즈마 처리를 행하게 되면 배향막 표면에 요철을 형성하는 것이 가능하다.
상술한 처리 결과로써, 다른 배향상태의 여러 패턴들이 얻어질 수 있다. 예를 들어, 베이스 기판측의 배향막과 그 반대면 기판측의 표면의 배향막의 각각에서, 요철의 다른 정도를 가지는 2개의 형태의 부분들은 상술한 방법에 의해 선택적으로 형성된다. 한 기판상에 요철이 형성되어 있는 부분이 다른 기판상에 요철이 형성되어 있지 않은 부분과 대향하는 방법으로, 두 형태의 부분들 사이의 경계를 정렬시키도록 상기 기판이 결합된다. 결과적으로, 대향 기판측에 있는 프리틸트각이 베이스 기판상에 있는 것보다 더 큰 액정층 영역과 대향 기판측상의 프리틸트각이 베이스 기판상에 있는 것보다 더 작은 액정층이 선택적으로 형성된다. 따라서, 동일 액정 패널내에 180°다른 기준 배향 방향을 갖는 2종류의 영역을 선택적으로 형성한다.
또한, 다른 실시예에 있어서, 한쪽 기판측에 부분적으로 요철이 형성되어 다른 배향상태를 가지는 2종류의 부분을 형성한다. 다른쪽의 기판상에는 배향막상의 2종류의 표면의 요철 사이에 중간정도의 요철을 가지는 배향막이 형성된다. 결과적으로, 하나의 기판상에 프리틸트각이 다른 기판상의 프리틸트각보다 더 큰 액정층영역과 한 기판상의 프리틸트각이 다른 기판상의 프리틸트각보다 더 작은 액정층영역이 하나의 동일 액정 패널내에 형성된다. 후자의 방법은 상기 기판들이 조합될 때 다른 배향 상태들을 가지는 부분들 사이에 경계부를 정렬시킬 필요가 없는 장점을 가진다. 이때, 각각의 액정층영역은 하나의 화소 영역에 대응한다. 선택적으로, 이러한 액정층영역들 중의 다수가 하나의 화소 영역에 제공된다.
[실시예 6]
실시예 6에는 배향막의 표면상에 요철을 형성하는 다른 방법이 기술된다. 제6도는 이 실시예의 기판1(11)을 간단히 예시한 것이다. 투명 기판1(11)의 전체 표면에는 투명 전도막2(12)이 형성된다. 상기 투명 전도막2(12)의 전체 표면에는 배향막3(13)이 형성된다. 실시예 6은 다음과 같은 점에서 실시예 5와는 다르다. 실시예 5에 있어서 배향막3(13)의 표면에 요철이 형성된다. 실시예 6에서, 상기 요철이 상기 투명 전도막2(12)상에 형성되고 배향막3(13)을 그 위에 인각함으로써 형성된다. 따라서, 배향막3(13)의 표면에는 요철이 형성된다.
투명 전도막2(12)의 표면상의 요철은 먼저 투명기판1(11)상의 투명 도전막2(12)을 형성한 후, 투명 도전막2(12)의 표면을 산용액 또는 알칼리용액으로 에칭처리한다. 선택적으로, 투명 도전막2(12)의 표면을 O2, Ar, Kr등에서 선택된 가스로 플라즈마 처리를 수행함으로써 투명한 전도막 2(12)의 표면을 요철로 만들 수 있다. 선택적으로 상기 요철은 반응성 가스를 접촉시킴으로써 형성될 수 있다. 표면이 요철로 형성되는 투명한 전도막 2(12)상에 배향막3(13)이 인쇄에 의해 형성된다. 따라서, 배향막3(13)의 표면은 투명한 전도막2(12)의 표면의 것과 동일한 정도의 요철을 가진다.
요철이 배향막의 표면에 직접적으로 형성되거나 또는 배향막 표면의 조건이 상술한 예에서와 같이 변할 때 레지스트가 사용되면 배향막의 표면이 레지스트에 의해 오염되고 배향막의 배향규제력이 열화되는 문제점이 생기게 된다. 그러나, 본 실시예에 있어서는 상기 요철이 투명한 도전막2(12)의 표면위에 먼저 형성되고 상기 요철은 배향막3(13)의 표면으로 이동된다. 따라서, 본 실시예에서, 상기 레지스트에 의해 배향막 표면의 오염의 문제와 배향막에 의한 배향 규제력의 열화가 발생될 수 없다.
상기 요철이 배향막3(13) 하층의 막2(12)에 형성되고, 상기 요철이 배향 특성을 제어하기 위하여 배향막 3의 표면으로 이동하는 실시예 6의 방법에 있어서, 하층막은 상기 하층막의 표면의 요철의 정도가 국부적으로 변경될 수 있는 한 어떤 재질로도 만들어질 수 있다. 선택적으로, 투명한 도전막2(12)의 하층은 표면처리되고 배향막3(13)의 요철은 결과적으로 하층에 의해 제어된다.
배향막3(13)의 표면으로 전이되는 투명한 도전막2(12)의 표면의 요철의 정도는 배향막3(13)의 막두께에 의해 제어될 수 있다. 즉, 배향막3(13)의 두께가 얇다면 투명한 도전막2(12)의 요철은 배향막3(13)의 표면내에 실질적으로 유지된다. 따라서, 배향막3(13)의 표면은 실질적으로 투명 도전막2(12)의 것과 동일한 정도의 요철을 가진다. 배향막3(13)이 얇은 경우에 투명 도전막2(12)이 큰 요철을 가진다 하더라도 배향막3(13)의 표면에 형성된 요철의 정도는 투명막2(12)에서보다 훨씬 낫다. 따라서, 배향막 3(13)의 두께를 적당히 선택함으로서, 요철의 바람직한 정도가 얻어질 수 있다. 배향막3(13)의 두께는 예를 들어 적외선을 조사시키거나 보통보다 더 긴 시간동안 포토리소그래피(photolithography)를 사용하여 현상을 수행함으로써, 얇게 할 수 있다.
투명한 도전막2(12)의 표면에 형성된 요철의 다른 정도를 가지는 부분들은 각 부분이 화소 부분들에 대응하는 패턴으로 형성된다. 선택적으로 하나의 화소 영역에 있어서 요철의 다른 정도를 가지는 복수의 부분들이 형성된다. 투명 도전막2(12)의 표면의 요철의 다양한 패턴의 정도는 배향막3(13)의 표면에 형성되는 패턴으로 결정된다.
이렇게 얻어진 기판들1(11)은 상술한 실시예에서 기술된 바와 같이 서로 부착되고 액정은 기판(1)과 기판(11) 사이의 갭속에 주입된다. 결과적으로, 하나의 액정셀에 있어서, 대향 기판(11)측의 프리틸트각이 베이스 기판(1)측보다 더 큰 액정층영역, 대향 기판(11)측의 프리틸트각이 베이스 기판(1)측보다 더 작은 영역 및 기판(1, 11)측의 프리틸트각이 서로 같은 액정층영역은 바람직한 패턴으로 형성되어 바람직한 영역들을 각각 형성한다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 하나의 동일한 액정셀에 있어서, 서로 180° 다른 복수의 기준 배향 방향이 형성될 수 있다. 결과적으로 우수한 특성을 얻을 수 있다.
[실시예 7]
실시예 6과 유사한 본 실시예에서, 상기 요철은 배향막3(13)의 표면에 제공되는 것이 아니라 투명한 도전막2(12)의 표면상에 제공되며, 따라서 실질적으로 상기 투명 도전막2(12)와 동일한 정도의 요철이 배항막3(13)의 표면에 제공된다. 본 예는 다음과 같은 점에 있어서 실시예 6과 다르다. 본 실시예에서 상기 요철이 투명한 도전막2(12)의 표면에 형성된 후 절연막(43)은 투명한 도전막(12)에 부분적으로 형성된다. 제7도는 본 실시예의 기판을 간단히 도시한 것이다. 제7도에 도시된 바와 같이, 투명한 도전막2(12)은 투명한 기판1(11)의 전체 표면에 걸쳐 형성된다. 투명한 도전막2(12)위에 절연막(43)이 부분적으로 형성된다. 그런 다음, 배향막3(13)은 기판의 전체 면에 걸쳐 형성된다. 상기 절연막(43)의 재료로서 산화실리콘, 질화실리콘 또는 이와 유사한 물질이 사용된다. 상기 절연막(43)의 단부에 대응하는 배향막3(13)의 표면의 한 부분에 있어서, 상기 절연막(43)의 표면 조건뿐만 아니라 상기 절연막(43)의 표면과 상기 투명한 전도막2(12) 사이의 레벨의 차가 매우 큰 요철로써 나타난다. 상기 투명한 전도성 막 2(12)의 표면위에 형성된 요철의 정도는 상기 절연막(43)의 표면위에 배치된 배향막3(13)의 부분의 표면으로 이송되지 않는다. 따라서, 상기 절연막(43)의 표면위에 배치된 절연막 3(13)의 부분의 표면은 상기 절연막(43)의 표면 조건에 따른 조건을 가진다.
상술한 실시예들에서 뿐만 아니라 본 실시예에서의 상술한 방법에 있어서, 베이스 기판(1)상의 배향막(3)의 표면이나 또는 대향 기판(11)상의 배향막(13)은 바람직한 배향조건들을 가지도록 설정될 수 있다. 그런 다음, 상술한 바와 같이 처리되는 베이스 기판(1)과 대향 기판(11)은 서로 부착되고, 액정은 기판(1)과 기판(11)사이의 갭으로 주입된다. 결과적으로, 대향 기판(11)측의 프리틸트각이 더 큰 액정층영역 및 기판측상의 프리틸트각들이 서로 같은 액정층영역이 각각 바람직한 영역들을 가지도록 바람직한 패턴으로 형성된다. 따라서, 하나의 동일한 액정셀에서, 서로 180°의 차를 가지는 기준 배향 방향을 포함하는 다른 기준 배향방향을 가지는 다수의 액정층영역들이 형성될 수 있다. 결과적으로, 다수의 기준 배향방향에서 보았을 때 시각 특성이 혼합되고 균일화되어 우수한 시각 특성을 얻을 수 있다.
본 실시예에서는, 요철을 형성하기 위한 광조사나 레지스트의 형성과 같은 다른 공정들이 상기 절연막(43)이 형성되기 전에 수행되지 않는다. 부가하여, 절연 처리와 배향 제어가 한 공정안에서 수행되기 때문에 생산공정이 매우 간단하다. 따라서, 낮은 가격으로 우수한 시각 특성을 갖는 액정 표시장치를 제공할 수 있다.
[실시예 8]
실시예 8에서 실시예 10은 하나의 화소 영역에 형성되어 있는 서로 다른 기준 배향 방향을 갖는 액정층 영역들 사이의 경계에서 생기는 디스클리네이션(disclination)에 의한 콘트라스트의 저하를 방지하기 위한 예를 기술한 것이다.
제8도는 본 발명의 TN 모드 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치에 적용되는 하나의 실시예를 보이는 평면도이다. 제9도는 횡단면도이다. 제9도에 도시한 바와 같은 LCD에 있어서, 액티브 매트릭스 기판(31)은 대향 기판(32)에 대향하도록 배치되며, 액정층(33)은 그들 사이에 밀봉된다. 상기 액티브 매트릭스 기판(31)은 유리로 만들어진 액정 기판(31a)을 포함한다. 복수의 주사선(12)과 복수의 신호선(13)이 상기 절연성 기판(31a)상에 서로 교차하도록 형성된다. 상기 주사선(12)과 상기 신호선(13)의 각각의 교차부 근처에 스위칭 기능을 가지는 비선형 소자로써 박막 트랜지스터(이하 TFT라 함)가 형성된다. 상기 TFT(20)는 상기 주사선들(12)중의 하나, 상기 신호선들(13)중의 하나 그리고 대응하는 화소전극(14)에 전기적으로 접속된다. 상기 TFT(20)는 상기 주사선(12)에서 분기된 게이트 전극(15)과 상기 신호선(13)에서 화소전극(14)쪽으로 분기된 소오스 전극(16)과, 단부가 화소전극(14)에 겹치는 드레인 전극(17)을 포함한다. 상기 TFT(20)에서, 아모포스 실리콘 TFT가 본 실시예에서 사용된다. 상기 TFT(20)는 상기 주사선(12)상에 형성될 수 있다.
상기 화소전극(14)상에는, 상기 TFT(20)에 접속된 주사선(12)에 해 있는 주사선이 중복되며, 상기 TFT(20)는 화소 전극(14)에 접속된다. 상기 중복부(18)는 부가용량으로써 기능한다. 또한, 부가 용량선(도시안됨)은 주사선(12)으로부터 분리하여 형성된다. 이 경우, 부가 용량부(18)는 부가 용량선상에 형성될 수 있다.
이러한 배선, 즉, 주사선(12)과 신호선(13), TFT(20)위에 절연보호막(31d)이 기판(31a)과 이러한 배선 사이의 TFT와 배선 사이의 단락을 방지하기 위해 형성된다. 상기 절연 보호막(31d)은 각각의 화소 전극(14)에 대응하는 개구부를 가지도록 형성될 수 있다.
상술한 구성을 가지는 액티브 매트릭스 기판(31)과 대향하는 기파(32)에 있어서, 유리로 만들어진 절연기판(32a)상에 칼라필터(32d), 대향전극(32c) 및 배향막(32e)이 차례로 형성된다.
이하의 공정 단계가 상술한 구성을 가지는 본 실시예의 액정표시장치를 위해 수행될 때 실제로 구동표시가 가능한 액정표시장치가 제작될 수 있다. 구체적으로, 표시를 구동시킬 수 있는 액정표시장치는 액티브 매트릭스 기판(31)과 대향 기판(32)상에 배향막(31e, 32e)을 형성시키기 위한 단계와, 배향막(31e)에 대해 러빙 처리를 수행하기 위한 단계와, 대향기판(32)과 액티브 매트릭스 기판(31)을 부착하기 위한 단계와, 기판(31)와 기판(32)사이에 액정을 주입시킴으로써 액정층(33)을 제공하기 위한 단계와, 구동회로와 같은 주변회로들을 설치하기 위한 단계들에 의해 형성된다. 상기 형성 공정에 있어서, 하나의 화소 영역내의 다른 기준 배향 방향을 가지는 다수의 액정층영역들을 제공하기 위한 몇몇 공정들이 수행된다. 본 실시예에서, 하나의 화소 영역내에 존재하는 2개의 기준 배향 방향을 위하여, 배향 처리가 액티브 매트릭스 기판(31)의 배향막(31e)에서 행해져 2개 이상의 화소 영역위에 다른 액정층영역의 기준 배향 방향과는 다른 기준 배향 방향을 가지는 액정층을 형성한다.
예를 들어, 이러한 액정층영역(19)은 다음과 같은 방법으로 형성되다. 하나의 액정층영역에 대응하는 적어도 하나 이상의 기판의 부분은 보호막으로 커버되며, 배향 처리는 이 상태에서 수행된다. 보호막이 제거된 후에, 다른 액정층영역에 대응하는 부분은 보호막으로 커버되고, 배향처리가 수행되어 앞서 처리된 부분의 것과는 다른 배향조건을 가진다. 다른 경우로써 화소전극(14)의 표면영역은 표면요철을 만들도록 산 또는 알칼리 수용액과 같은 액체를 사용함으로써 화학적으로 변화된다. 따라서, 배향방향들은 요철영역과 평편한 영역사이의 틸트각이나 틸트방향의 차를 이용함으로써 제어된다. 표면요철을 만들기 위한 방법으로서, 표면을 가스, 플라즈마 또는 광을 포함하는 전자파에 의해 물리적으로 변화시키거나 상기 표면을 고체, 가스, 플라즈마, 광을 포함하는 전자파 등에 의해 화학적으로 변화시킬 수 있다. 기판들 사이 그리고 전극선들 사이의 단락회로를 방지하기 위하여, 상기 절연막이 상기 전극선과 상기 TFT위에 형성되는 경우에 절연막 면은 처리되어 산 또는 알칼리 수용액, 가스, 플라즈마 또는 광을 포함하는 전자파와 같은 액체를 사용함으로써 표면조건을 화학적으로 변화시키거나 또는 고체, 가스, 플라즈마, 광을 포함하는 전자파에 의해 표면조건을 물리적으로 변화시킨다. 동시에 절연막이 패턴화된다. 결과적으로, 액정층의 중심 근처의 액정 분자의 액정패널면내의 배향방향, 즉, 기준 배향방향은 틸트각이나 틸트방향을 제어함으로써 제어될 수 있다.
따라서, 본 실시예에서 2개의 기준 배향방향을 한 개의 화소영역에 존재하도록 하기 위하여, 다른 영역의 것과 다른 기준 배향 영역을 가지는 액정층영역이 2개 이상의 화소영역위에 형성된다. 따라서, 다른 기준 배향 방향과 액정층영역들의 경계(X)가 2개 이상의 화소영역 위에 위치한다. 결과적으로, 경계에 포함된 자유에너지가 감소되어 하나의 배향상태가 다른 배향상태에 의해 흡수되는 것을 피하게 할 수 있다. 이러한 방법으로, 액정분자의 굴절율의 이방성이 손실되지 않고, 광의 선광성을 확보하는 것이 가능하다. 결과적으로 콘트라스트의 시각 의존성이 제어될 수 있다.
본 실시예에서, 다른 기준 배향 방향들을 가지는 2개의 액정층들을 형성하기 위한 배향처리는 액티브 매트릭스 기판(31)의 배향막(31e)에서만 수행된다. 대향기판(32)의 배향막(32e)에 대하여는, 그 전면위에 일정한 배향조건을 부여하기 위한 배향처리가 수행된다. 다른 기준 배향방향을 가지는 2개 형태의 액정층 영역들을 형성하기 위한 배향처리는 대향기판(32)의 배향막 뿐만 아니라 기판들(31, 32)의 두 배향막(31e, 32e)에 대하여도 수행된다. 이러한 경우에 상술한 경우와 유사하게 시각 의존성을 제거하는 것이 가능하다.
본 실시예에서, 다른 기준 배향 방향을 가지는 액정층영역들 사이의 경계(X)는 신호선(13)에 평행이 되도록 설정한다. 그러나, 본 발명은 이러한 특정한 설정에 제한되지 않는다. 선택적으로, 2개 형태의 액정층영역들이 형성되어 그들 사이의 경계(X)는 제10도에 도시한 바와같이 주사선(12)에 평행이 된다. 이러한 경우에 상술한 실시예의 상술한 이유에 의해 시각 의존성을 제거하는 것이 가능하다.
본 실시예에서, 2개의 기준 배향 방향들이 하나의 화소영역에 존재하기 위하여 다른 기준 배향 방향들을 가지는 2개의 액정층영역들이 2개 이상의 화소영역들 위에 형성된다. 또한, 본 발명은 이러한 특별한 경우에 제한되지 않는다. 선택적으로, 2개 또는 3개 이상의 기준 배향 방향들인 하나의 화소 영역에 존재하게 위하여 다른 기준 배향 방향들을 가지는 2개 또는 3개 이상의 액정층영역들이 2개 이상의 화소영역들 위에 형성된다.
부가하여, 다른 기준 배향 방향들을 가지는 액정층영역들 사이의 경계를 2개 이상의 화소영역에 걸쳐 존재시키는 것도 무방하다. 따라서, 상기 경계를 매트릭스 형태로 배치된 화소가운데 1열분 화소의 모든 화소영역에 걸쳐 연속시킬 필요가 없다. 이러한 경우에, 상기 경계는 1열분으로 분할될 수 있다.
[실시예 9]
본 발명의 다른 실시예가 기술된다.
제11도는 본 발명의 실시예 9의 액정표시장치를 도시한 평면도이다. 제12도는 제11도의 화살표 A를 따라 절단한 단면도이다. 제8도 및 제9도와 동일한 소자에는 상기 도면에서 사용한 도면 부호를 병기하였다. 이러한 액정표시장치에 있어서는, 실시예 8과는 다르게, 다른 기준 배향 방향들을 가지는 2개의 액정층영역들이 각각의 화소영역에 형성된다. 제11도에 있어서, 다른 기준 배향 영역들을 가지는 2개의 액정영역들 중의 하나는 사선 영역에 표시되고, 다른 영역은 사선없는 영역에 의해 표시된다. 본 실시예에서 액티브 매트릭스 기판(31)측의 배향막(31e)에 다른 배향상태들을 갖는 2개 형태의 부분들이 상술한 방법으로 형성된다. 결과적으로, 다른 기준 배향 방향들을 가지는 2개 형태의 액정층영역들이 제11도에 도시한 바와 같이 형성된다. 배향막(31e)의 다른 배향조건들을 가지는 부분들 중의 하나가 러빙되어 상기 부분과 접촉하고 있는 액정분자들의 배향방향이 방향 B와 일치한다. 이러한 2가지 형태의 액정표시영역들이 위치하여 그들 사이의 경계(X)는 액티브 매트릭스 기판(31)측상의 배향막(31e)과 접촉하는 액정분자들의 배향방향(방향 B)과 평행하게 된다. 다른 기준 배향방향들을 가지는 액정층영역들을 형성하기 위한 배향처리로써 상술한 실시예에서 수행된 것과 동일한 처리가 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이, 이러한 액정표시장치에 있어서, 2개의 배향방향을 가지는 2개의 액정층영역들 사이의 경계(X)는 액티브 매트릭스 기판(31)의 배향막(31e)과 접촉하고 있는 액정 분자의 배향방향(방향 B)과 평행하게 된다. 따라서, 액정배향의 혼란이 억제될 수 있어, 결과적으로 디스클리네이션 라인의 발생을 억제할 수 있다. 본 실시예에서, 제11도에 도시한 바와 같이 배치된 다른 기준 배향 방향을 가지는 액정층영역들은 액티브 매트릭스 기판(31)측 상의 배향막(31e)을 위한 다른 배향조건들을 가지는 2개 형태의 부분을 형성하기 위한 배향처리를 수행함으로써 형성된다. 선택적으로, 이러한 배향처리가 상기 대향기판(32)의 배향막(32e)에서 뿐만 아니라 기판(31, 32)의 두 배향막(31e, 32e)에 대해서 수행되어, 본 실시예와 동일한 효과가 얻어진다. 전자의 경우에, 상기 대향기판(32)의 배향막(32e)과 접촉하고 있는 액정분자의 배향방향과 평행하도록 액정층영역들 사이의 경계(X)를 설정할 필요가 있다. 후자의 경우에, 상기 경계(X)는 대향기판(32)의 배향막(32e)이나 액티브 매트릭스 기판(31)의 배향막(31e)과 접촉하는 액정분자의 배향방향과 평행하도록 설정된다.
제13도에 도시된 바와 같이, 액정분자의 배향방향(방향 B)이 제11도에 도시된 상술한 경우와 다른 경우에는, 그 배향 방향에 경계(X)가 평행으로 설정되도록 기준 배향방향이 다른 2개의 액정층영역을 형성하면 된다.
이러한 경우에, 제11도와 제13도에 도시된 바와 같이, 기준 배향 방향이 다른 2종류의 액정층영역들이 형성되어 그들 사이의 경계(X)가 다른 측면에 수평적으로 인접한 측면들 중의 하나 또는 액정표시장치의 표시패널의 다른 측면에 수직적으로 인접한 측면들 중의 하나로부터 형성된다. 본 발명은 이러한 구체적인 패턴에 제한되지 않는다. 한 측면에서 연장한 경계(X)는 다른 측면을 도달할 필요가 없다. 선택적으로, 경계(X)는 다른 기준 배향방향들을 가지는 2종류의 액정층영역들의 각각을 분할한다.
부가하여, 본 실시예에서 기준 배향방향이 다른 2종류의 액정층영역들이 각각의 분리된 화소영역에서 형성된다. 본 발명은 또한 이러한 특별한 경우에 제한되지 않는다. 선택적으로, 제14도에 도시된 바와 같이, 다른 영역의 것과 다른 기준 배향방향을 가지는 액정층영역(19)은 다수의 연속적인 화소영역 위에 형성된다. 실제의 화소에 대응하는 화소영역의 부분에 있어서, 기준 배향방향이 다른 2개의 액정층영역들 사이의 경계(X)는 액정분자의 배향방향(방향 B)와 평행하도록 설정되다. 다시 말해서, 화소 이외의 부분들은 표시동안 액정분자들의 배향방향에 거의 영향을 미치지 못하여 2개의 액정영역들 사이의 경계(X)는 상기 방향 B와 평행할 필요가 없다. 다른 기준 배향방향들을 가지는 액정층영역들을 형성하기 위한 단계로써 상술한 각 실시예에서 기술한 공정이 채택될 수 있다.
또한, 제13도에 도시한 바와 같이, 화소와 신호선 사이에 비선형 소자가 TFT(20)를 가지는 액티브 매트릭스 형태의 액정표시장치의 경우에, 만약 기준 배향방향이 다른 2개의 액정층영역들 사이의 경계(X)가 비선형 소자로부터 가장 멀리 배치되어 있다면, 표면요철을 만들기 위한 공정 즉, 배향막의 다른 배향조건들을 가지는 부분들을 형성하기 위한 공정동안 하나인 비선형 소자가 열화하는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서, 기준 배향 방향이 다른 3개 이상의 액정층영역들이 하나의 화소 영역에 형성되고, 각각의 경계는 액정분자의 배향방향에 평행이 되도록 설정된다.
[실시예 10]
다음에 본 발명의 다른 실시예를 기술한다.
일 실시예에서, 기준 배향방향이 다른 2개 이상의 액정층영역들이 형성되고, 차광막이 각각의 경계상에 형성되어 경계부로부터 누설된 광은 차광막에 의해 차광된다. 이 경우에는, 액정층영역들 사이의 경계를 배향막들 중의 하나와 접촉하고 있는 액정분자의 배향방향에 설정시킬 필요가 없다.
제15도는 본 실시예의 액정 표시장치를 예시한 평면도이고, 제16도는 이것의 횡단면도이다. 이 액정표시장치에 있어서, 기준 배향방향(하나는 도면 부호 19에 의해 표시됨)이 다른 2개의 액정층영역간의 경계가 드레인 전극(17)에서 연장한 차광막(21)으로 커버된다.
따라서, 실시예 10에서, 디스클리네이션 라인이 발생하는 경계부로부터 누설된 광은 차광막(21)에 의해 차광되어 콘트라스트가 개선될 수 있다. 상기 차광막(21)은 2개의 가판의 부착정도가 낮기 때문에 상기 TFT(20)를 구성하는 드레인 전극(17)의 것과 동일한 재료로써 형성된다. 만약 차광막(21)이 분리하여 형성되면, 기판의 부착 이후에, 양자가 차광 기능을 가지는 차광막(21)과 TFT(20) 사이에 위치이탈이 발생한다. 결과적으로 개구율이 감소한다. 반대로, 차광막(21)이 드레인 전극(17)과 동일한 재료로 형성되면, 드레인 전극(17)의 에칭이 형성을 위해 사용될 수 있다. 따라서 처리공정의 수가 종래의 처리공정에 비해 증가하지 않는다.
제16도에 도시된 바와 같이, 차광막(21)의 폭(D)은 차광막(21)이 상기 디클리네이션 라인이 발생하는 부분에서 누설된 광을 차단할 수 있는 값으로 설정된다.
본 실시예에서, 차광막(21)은 드레인 전극(17)의 것과 동일한 재료로 형성된다. 선택적으로, 차광막(21)은 TFT(20)를 구성하는 차광기능을 가지는 전극들과 동일한 재료로 형성된다. 이러한 경우에 동일한 효과가 얻어질 수 있다.
본 실시예의 차광막(21)이 형성되어 제17도에 도시된 바와 같이 화소의 전체 주변부들을 커버한다. 선택적으로, 차광막(21)은 실시예 8 및 9에 나타난 바와 같은 경계(X)를 커버하기 위해 형성된다.
실시예 8, 9 및 10에 기술된 기술들은 상술한 모드와 구성의 LCD뿐만 아니라, 바람직한 모드와 구조의 LCD에도 적용할 수 있다.
상술한 바와같이, 본 발명의 액정표시장치를 제조하기 위한 방법에 따라서 액정분자의 프리틸트각은 용이하게 제어될 수 있다. 또한, 프리틸트각은 미소범위마다 변화하여 다른 배향상태를 형성한다. 배향 처리되기 쉬운 기판들이 조합되어 다른 배향상태가 서로 대향하는 액정층영역과 동일한 배향 상태가 서로 대향하는 액정층영역들이 혼합하여 형성된다. 상기 기판들이 하나의 기판측상의 프리틸트각이 다른 기판측상의 것과 다른 방법으로 조합될 때 180°차이가 나는 다른 기준 배향방향이 형성된다. 이러한 기준 배향방향에 직각을 이루는 다른 기준 배향 방향은 하나의 기판측상의 프리틸트각이 다른 기판측상의 것과 같은 방법으로 기판들을 조합함으로써 형성된다. 결과적으로 2개 이상의 기준 배향방향들이 하나의 동일 액정셀내에서 형성될 수 있고, 2개이상의 방향의 시각 특성이 혼합되고, 균일하게 만들어진다. 기준 배향 방향을 가지는 인접한 액정층영역들은 서로 180°다르며 하나의 기판측상의 프리틸트각이 다른 기판측상의 것과 같은 액정층영역이 형성된다. 양 측면상에 동일한 프리틸트각들을 가지는 액정층영역은 인접한 액정층영역의 것보다 적은 면적을 가진다. 그 결과, 다른 배향 특성들 사이의 경계에 있는 액정의 불연속성이 발생하지 않아 디스클리네이션 라인이 발생하지 않는다.
본 발명의 액정표시장치에 있어서, 하나의 기판상의 다른 배향상태들 사이의 경계가 다른 기판상에 하나의 배향상태를 분할되도록 배치된다. 따라서, 배향 이탈의 견지에서 경계에 블랙 매트릭스를 형성할 필요가 없다.
상술한 배향 제어의 결과로써 얻어지는 본 발명에 따른 액정표시장치는 고 콘트라스트와 고품위를 제공할 수 있다. 본 발명에 따르면 액정표시장치의 시각의존성이 제거될 수 있고 하나의 배향상태가 시간의 경과에 따라 다른 배향상태에 의해 흡수되는 현상과 같은 불리한 현상이 억제될 수 있다. 부가하여, 디스클리네이션 라인이 다른 기준 배향방향을 가지는 액정층영역들 사이의 경계에서 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 차광막이 형성될 때 광이 디스클리네이션 라인에서 누설되는 것을 방지시키는 것도 가능하다. 따라서, 본 발명에 따르면, 표시 품위가 개선된 신뢰성있는 액정표시장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 정신 및 영역에서 이탈함이 없이 본 기술분야에 종사하는 사람들에 의해 여러 다른 변형예가 용이하게 만들어질 수 있음이 명백하다. 따라서, 첨부된 청구범위는 본문에서 기술한 것에 제한되지 않고, 넓게 해석된다.

Claims (37)

  1. 서로 대향 배치된 제1기판 및 제2기판; 상기 제1기판과 제2기판 사이에 협지된 액정층; 및, 상기 액정층과 상기 제1기판 사이에 형성된 제1배향막 및 상기 액정층과 상기 제2기판 사이에 형성된 제2배향막;을 구비하며, 상기 액정층은 배향 상태가 서로 다른 복수의 액정층영역을 포함하고, 상기 복수의 액정층영역의 광투과율(optical transmittance)은 표시를 수행하도록 변화하고, 상기 복수의 액정층영역은 제1액정층영역 및 제2액정층영역을 포함하며, 상기 제1액정층영역에서의 중앙부근의 액정분자의 기판면내의 배향방향은 상기 제2액정층영역에서의 중앙부근의 액정분자의 기판면내의 배향방향과 실질적으로 90°상이하며, 상기 제1액정층영역에서 상기 제1배향막과 제2배향막의 프리틸트각들은 광조사에 의해 서로 상이하게 되고, 제2액정층영역에서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2액정층영역에 있어서의 액정분자는 상기 제1액정층영역에 있어서의 액정분자가 트위스트되는 방향과 역방향으로 트위스트되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1액정층영역에 있어서의 상기 제1배향막의 프리틸트각 및 상기 제2배향막의 프리틸트각은 20°보다 적고, 상기 제1액정층영역에 있어서의 상기 제1배향막과 제2배향막간의 프리틸트각의 차는 1.5°이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 액정층영역은 제3액정층영역을 더 포함하며, 상기 제3액정층영역의 중앙부근의 액정분자의 기판면내의 배향방향은 상기 제1액정층영역에 있어서의 배향방향과는 180°다르고, 상기 제2액정층영역에 있어서의 배향방향과는 90°다른 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제3액정층영역에 있어서의 상기 제1배향막의 프리틸트각 및 상기 제2배향막의 프리틸트각은 20°보다 적고, 상기 제3액정층영역에 있어서의 상기 제1배향막과 제2배향막간의 프리틸트각의 차는 1.5°이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1액정층영역에 있어서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각보다 크고, 상기 제3액정층영역에 있어서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각보다 적은 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제1액정층영역에 있어서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각보다 적고, 상기 제3액정층영역에 있어서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각보다 큰 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제4항에 있어서, 상기 제2액정층영역은 상기 제1액정층영역과 상기 제3액정층영역사이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제3액정층영역의 면적은 실질적으로 같은 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제2액정층영역의 면적은 상기 제1액정층영역 및 상기 제3액정층영역들의 각 면적보다 적은 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 서로 대향 배치된 제1기판 및 제2기판; 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 협지된 액정층; 및, 상기 액정층과 상기 제1기판 사이에 형성된 제1배향막 및 상기 액정층과 상기 제2기판 사이에 형성된 제2배향막;을 구비하며, 상기 액정층은 배향 상태가 서로 다른 복수의 액정층영역을 포함하고, 상기 복수의 액정층영역의 광투과율은 표시를 수행하도록 변화하고, 상기 복수의 액정층영역은 제1액정층영역 및 제2액정층영역을 포함하며, 상기 제1액정층영역에서의 중앙부근의 액정분자의 기판면내의 배향방향은 상기 제2액정층영역에서의 중앙부근의 액정분자의 기판면내의 배향방향과 실질적으로 90°상이하며, 상기 제1액정층영역에서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각과 상이하며, 상기 제2액정층영역에서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각과 실질적으로 동일하며, 상기 제1액정층영역에서의 제1배향막의 표면상태와 상기 제2액정층영역에서의 제1배향막의 표면상태는 실질적으로 같으며, 상기 제1액정층영역에서 제2배향막의 표면상태와 제2액정층영역에서의 제2배향막의 표면상태는 상이한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 서로 대향 배치된 제1기판 및 제2기판; 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 협지된 액정층; 및, 상기 액정층과 상기 제1기판 사이에 형성된 제1배향막 및 상기 액정층과 상기 제2기판 사이에 형성된 제2배향막;을 구비하며, 상기 액정층은 배향 상태가 서로 다른 복수의 액정층영역을 포함하고, 상기 복수의 액정층영역의 광투과율은 표시를 수행하도록 변화하고, 상기 복수의 액정층영역은 제1액정층영역 및 제2액정층영역을 포함하며, 상기 제1액정층영역에서의 중앙부근의 액정분자의 기판면내의 배향방향은 상기 제2액정층영역에서의 중앙부근의 액정분자의 기판면내의 배향방향과 실질적으로 90°상이하며, 상기 제1액정층영역에서 상기 제1배향막의 프리틸트각과 상기 제2배향막의 프리틸트각은 광조사에 의해 서로 상이하게 되며, 상기 제1액정층영역에서의 제1배향막의 표면상태와 상기 제2액정층영역에서의 제1배향막의 표면상태는 실질적으로 같으며, 상기 제1액정층영역에서 제2배향막의 표면상태와 제2액정층영역에서의 제2배향막의 표면상태는 상이하며, 상기 제1배향막의 프리틸트각은 제1액정층영역에서의 제2배향막의 프리틸트각과 상기 제2액정층영역에서의 제2배향막의 프리틸트각 사이의 중간치를 갖도록 한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 서로 대향 배치된 제1기판 및 제2기판; 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 협지된 액정층; 및, 상기 액정층과 상기 제1기판 사이에 형성된 제1배향막 및 상기 액정층과 상기 제2기판 사이에 형성된 제2배향막;을 구비하며, 상기 액정층은 배향 상태가 서로 다른 복수의 액정층영역을 포함하고, 상기 복수의 액정층영역의 광투과율은 표시를 수행하도록 변화하고, 상기 복수의 액정층영역은 제1액정층영역 및 제2액정층영역을 포함하며, 상기 제1액정층영역에서의 중앙부근의 액정분자의 기판면내의 배향방향은 상기 제2액정층영역에서의 중앙부근의 액정분자의 기판면내의 배향방향과 실질적으로 90°상이하며, 상기 제1액정층영역에서의 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각과 상이하며, 상기 제2액정층 영역에서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각과 실질적으로 동일하며, 상기 복수의 액정층영역은 제3액정층영역을 더 포함하고, 상기 제3액정층영역의 중앙부근의 액정분자의 기판면내의 배향방향은 상기 제1액정층영역에서의 배향방향과는 180°다르고, 상기 제2액정층영역에서의 배향방향과는 90°다르며, 상기 제2액정층영역에서의 제1배향막의 표면 상태는 상기 제1액정층영역에서의 제1배향막의 표면상태와 실질적으로 같으며, 상기 제2액정층영역에서의 제2배향막의 표면상태는 상기 제3액정층영역에서의 제2배향막의 표면상태와 실질적으로 같은 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  14. 서로 대향 배치된 제1기판 및 제2기판; 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 협지된 액정층; 및, 상기 액정층과 상기 제1기판 사이에 형성된 제1배향막 및 상기 액정층과 상기 제2기판 사이에 형성된 제2배향막;을 구비하며, 상기 액정층은 배향 상태가 서로 다른 복수의 액정층영역을 포함하고, 상기 복수의 액정층영역의 광투과율은 표시를 수행하도록 변화하고, 상기 복수의 액정층영역은 제1액정층영역 및 제2액정층영역을 포함하며, 상기 제1액정층영역에서의 중앙부근의 액정분자의 기판면내의 배향방향은 상기 제2액정층영역에서의 중앙부근의 액정분자의 기판면내의 배향방향과 실질적으로 90°상이하며, 상기 제1액정층영역에서의 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각과 상이하며, 상기 제2액정층영역에서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각과 실질적으로 동일하며 상기 복수의 액정층영역은 제3액정층영역을 더 포함하고, 상기 제3액정층영역의 중앙부근의 액정분자의 기판면내의 배향방향은 상기 제1액정층영역에서의 배향방향과는 180°다르고, 상기 제2액정층영역에서의 배향방향과는 90°다르며, 상기 제1배향막은 모든 제1, 제2 및 제3액정층영역의 표면상태와 실질적으로 같은 표면상태를 가지며, 상기 제2배향막은 상기 제1, 제2 및 제3액정층영역사이에 상이한 표면상태를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 제2액정층 영역에서의 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제3액정층 영역에서의 제1배향막의 프리틸트각과 상이한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  16. 서로 대향 배치된 제1기판 및 제2기판; 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 협지된 액정층; 및, 상기 액정층과 상기 제1기판 사이에 형성된 제1배향막 및 상기 액정층과 상기 제2기판 사이에 형성된 제2배향막;을 구비하며, 상기 액정층은 배향 상태가 서로 다른 복수의 액정층영역을 포함하고, 상기 복수의 액정층영역의 광투과율은 표시를 수행하도록 변화하고, 상기 복수의 액정층영역은 제1액정층영역 및 제2액정층영역을 포함하며, 상기 제1액정층영역에서의 중앙부근의 액정분자의 기판면내의 배향방향은 상기 제2액정층영역에서의 중앙부근의 액정분자의 기판면내의 배향방향과 실질적으로 90°상이하며, 상기 제1액정층영역에서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각과 상이하며, 상기 제2액정층영역에서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각과 실질적으로 동일하며, 상기 복수의 액정층영역의 각각은 1화소영역에 대응하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  17. 제1항에 있어서, 상기 복수의 액정층영역은 1화소영역내에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  18. 서로 대향 배치된 제1기판 및 제2기판; 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 협지된 액정층; 및, 상기 액정층과 상기 제1기판 사이에 형성된 제1배향막 및 상기 액정층과 상기 제2기판 사이에 형성된 제2배향막;을 구비하며, 상기 액정층은 배향 상태가 서로 다른 복수의 액정층영역을 포함하고, 상기 복수의 액정층영역의 광투과율은 표시를 수행하도록 변화하고, 상기 복수의 액정층영역은 제1액정층영역 및 제2액정층영역을 포함하며, 상기 제1액정층영역에서의 중앙부근의 액정분자의 기판면내의 배향방향은 상기 제2액정층영역에서의 중앙부근의 액정분자의 기판면내의 배향방향과 실질적으로 90°상이하며, 상기 제1액정층영역에서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각과 상이하며, 상기 제2액정층영역에서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각과 실질적으로 동일하며, 상기 복수의 액정층영역의 각각은 복수의 화소영역에 걸쳐 연속하여 형성되어 있는 것을 특징으로하는 액정표시장치.
  19. 제17항에 있어서, 상기 제1 및 제2배향막의 하나와 접하는 액정분자의 기판면내의 배향방향은 상기 복수의 액정층영역의 경계선과 실질적으로 평행한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  20. 제18항에 있어서, 상기 제1 및 제2배향막의 하나와 접하는 액정분자의 기판면내의 배향방향은 상기 복수의 액정층영역의 경계선과 실질적으로 평행한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  21. 제16항에 있어서, 상기 복수의 액정층영역들간의 경계선상에 위치하는 차광막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  22. 제17항에 있어서, 상기 화소영역내에는 비선형소자가 형성되며, 상기 경계선은 상기 비선형소자로부터 가장 멀리 떨어진 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  23. 제18항에 있어서, 상기 화소영역내에는 비선형소자가 형성되며, 상기 경계선은 상기 비선형소자로부터 가장 멀리 떨어진 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  24. 제21항에 있어서, 상기 화소영역내에는 비선형소자가 형성되며, 상기 차광막은 상기 비선형소자를 구성하는 불투명재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  25. 서로 대향배치된 제1기판 및 제2기판과 상기 제1기판과 상기 제2기판사이에 협지된 액정을 포함하는 액정표시장치의 제조방법으로서, 상기 방법은, 상기 제1기판상에 제1배향막을 형성하고, 상기 제2기판상에 제2배향막을 형성하는 단계; 상기 제1배향막 및 제2배향막중 적어도 한쪽에, 표면상태가 서로 다른 복수의 부분을 형성하는 표면처리단계; 및 상기 제1기판과 제2기판을 접합시키고, 상기 제1기판과 제2기판사이에 액정을 주입함으로써, 상기 제1기판과 제2기판 사이에 상기 액정의 두께방향에 따라 액정의 중앙부근의 액정분자의 기판면내에서 배향방향이 서로 다른 복수의 액정층영역을 형성하며, 상기 복수의 액정층영역은 표시를 수행하도록 가변 광 투과율을 가지며, 상기 복수의 액정층영역은 제1액정층영역 및 제2액정층영역을 포함하고, 상기 제1액정층영역의 중앙부근의 액정분자의 기판면 내에서의 배향방향은 상기 제2액정층영역의 중앙부근에서의 액정분자의 기판면 내에서의 배향방향과 실질적으로 90°다르며, 상기 제1액정층영역에서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각과 상이하고, 상기 제2액정층영역에서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각과 실질적으로 동일한 어셈블리 단계;를 포함하고, 상기 표면처리단계는 상기 제1배향막 및 제2배향막의 적어도 하나의 표면상태를 부분적으로 변화시켜 서로 다른 프리틸트각을 갖는 복수의 부분을 형성하는 공정을 포함하고, 상기 서로 다른 프리틸트각을 갖는 복수의 부분을 형성하는 공정은 상기 제1배향막 및 제2배향막중 적어도 하나를 자외광으로 선택적으로 조사하는 공정을 포함하는 액정표시장치의 제조방법.
  26. 서로 대향배치된 제1기판 및 제2기판과 상기 제1기판과 상기 제2기판사이에 협지된 액정을 포함하는 액정표시장치의 제조방법으로서, 상기 방법은, 상기 제1기판상에 제1배향막을 형성하고, 상기 제2기판상에 제2배향막을 형성하는 단계; 상기 제1배향막 및 제2배향막중 적어도 한쪽에, 표면상태가 서로 다른 복수의 부분을 형성하는 표면처리단계; 및 상기 제1기판과 제2기판을 접합시키고, 상기 제1기판과 제2기판사이에 액정을 주입함으로써, 상기 제1기판과 제2기판 사이에 상기 액정의 두께방향에 따라 액정의 중앙부근의 액정분자의 기판면내에서 배향방향이 서로 다른 복수의 액정층영역을 형성하며, 상기 복수의 액정층영역은 표시를 수행하도록 가변 광 투과율을 가지며, 상기 복수의 액정층영역은 제1액정층영역 및 제2액정층영역을 포함하고, 상기 제1액정층영역의 중앙부근의 액정분자의 기판면 내에서의 배향방향은 상기 제2액정층영역의 중앙부근에서의 액정분자의 기판면 내에서의 배향방향과 실질적으로 90°다르며, 상기 제1액정층영역에서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각과 상이하고, 상기 제2액정층영역에서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각과 실질적으로 동일한 어셈블리 단계;를 포함하고, 상기 표면처리단계는 상기 제1배향막 및 제2배향막의 적어도 하나의 표면상태를 부분적으로 변화시켜 서로 다른 프리틸트각을 갖는 복수의 부분을 형성하는 공정을 포함하고, 상기 프리틸트각이 다른 복수의 부분을 형성하는 공정은 상기 제1 및 제2배향막중 적어도 한쪽에 산용액, 알칼리용액 또는 이들을 주성분으로 하는 용액을 접촉시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  27. 서로 대향배치된 제1기판 및 제2기판과 상기 제1기판과 상기 제2기판사이에 협지된 액정을 포함하는 액정표시장치의 제조방법으로서, 상기 방법은, 상기 제1기판상에 제1배향막을 형성하고, 상기 제2기판상에 제2배향막을 형성하는 단계; 상기 제1배향막 및 제2배향막중 적어도 한쪽에, 표면상태가 서로 다른 복수의 부분을 형성하는 표면처리단계; 및 상기 제1기판과 제2기판을 접합시키고, 상기 제1기판과 제2기판사이에 액정을 주입함으로써, 상기 제1기판과 제2기판 사이에 상기 액정의 두께방향에 따라 액정의 중앙부근의 액정분자의 기판면내에서 배향방향이 서로 다른 복수의 액정층영역을 형성하며, 상기 복수의 액정층영역은 표시를 수행하도록 가변 광 투과율을 가지며, 상기 복수의 액정층영역은 제1액정층영역 및 제2액정층영역을 포함하고, 상기 제1액정층영역의 중앙부근의 액정분자의 기판면 내에서의 배향방향은 상기 제2액정층영역의 중앙부근에서의 액정분자의 기판면 내에서의 배향방향과 실질적으로 90°다르며, 상기 제1액정층영역에서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각과 상이하고, 상기 제2액정층영역에서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각과 실질적으로 동일한 어셈블리 단계;를 포함하고, 상기 표면처리단계는 상기 제1배향막 및 제2배향막의 적어도 하나의 표면상태를 부분적으로 변화시켜 서로 다른 프리틸트각을 갖는 복수의 부분을 형성하는 공정을 포함하고, 상기 프리틸트각이 다른 복수의 부분을 형성하는 공정은 상기 제1 및 제2배향막중 적어도 한쪽에 O2, Ar 및 Kr로 이루어지는 그룹에서 선택되는 가스의 플라즈마를 조사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  28. 서로 대향배치된 제1기판 및 제2기판과 상기 제1기판과 상기 제2기판사이에 협지된 액정을 포함하는 액정표시장치의 제조방법으로서, 상기 방법은, 상기 제1기판상에 제1배향막을 형성하고, 상기 제2기판상에 제2배향막을 형성하는 단계; 상기 제1배향막 및 제2배향막중 적어도 한쪽에, 표면상태가 서로 다른 복수의 부분을 형성하는 표면처리단계; 및 상기 제1기판과 제2기판을 접합시키고, 상기 제1기판과 제2기판사이에 액정을 주입함으로써, 상기 제1기판과 제2기판 사이에 상기 액정의 두께방향에 따라 액정의 중앙부근의 액정분자의 기판면내에서 배향방향이 서로 다른 복수의 액정층영역을 형성하며, 상기 복수의 액정층영역은 표시를 수행하도록 가변 광 투과율을 가지며, 상기 복수의 액정층영역은 제1액정층영역 및 제2액정층영역을 포함하고, 상기 제1액정층영역의 중앙부근의 액정분자의 기판면 내에서의 배향방향은 상기 제2액정층영역의 중앙부근에서의 액정분자의 기판면 내에서의 배향방향과 실질적으로 90°다르며, 상기 제1액정층영역에서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각과 상이하고, 상기 제2액정층영역에서 상기 제1배향막의 프리틸트각은 상기 제2배향막의 프리틸트각과 실질적으로 동일한 어셈블리 단계;를 포함하고, 상기 표면처리단계는 상기 제1배향막 및 제2배향막의 적어도 하나의 표면상태를 부분적으로 변화시켜 서로 다른 프리틸트각을 갖는 복수의 부분을 형성하는 공정을 포함하고, 상기 제1 및 제2배향막을 형성하기 전에 상기 제1 및 제2기판상에 하지막(underlying film)을 각각 형성하는 공정을 더 포함하고, 상기 표면처리단계는 상기 하지막들의 적어도 한쪽에 부분적으로 조도가 다른 요철을 형성하는 공정과 상기 하지막상에 제1 및 제2배향막을 형성하는 공정을 포함하여 상기 제1 및 제2배향막의 적어도 한쪽의 표면상태를 변화시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 조도가 다른 요철을 형성하는 공정은 상기 하지막에 선택적으로 자외광을 조사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  30. 제28항에 있어서, 상기 조도가 다른 요철을 형성하는 공정은 상기 하지막에 산용액, 알칼리용액 또는 이들을 주성분으로 하는 용액을 접촉시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  31. 제28항에 있어서, 상기 조도가 다른 요철을 형성하는 공정은 상기 하지막에 O2, Ar 및 Kr로 이루어지는 그룹에서 선택되는 가수의 플라즈마를 조사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  32. 제28항에 있어서, 상기 조도가 다른 요철을 형성하는 공정은 상기 하지막 표면의 소정의 영역에 절연막을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 제조방법.
  33. 제28항에 있어서, 상기 조도가 다른 요철을 형성하는 공정은 포토리소그라피에 의해 조도가 다른 상기 요철을 상기 하지막들의 적어도 한쪽에 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  34. 제28항에 있어서, 상기 하지막 위에 상기 제1 및 제2배향막의 형성하는 공정에 있어서, 상기 제1 및 제2배향막의 적어도 한쪽의 두께를 변화시킴으로써 상기 제1 및 제2배향막 중 적어도 한쪽의 표면상태를 제어하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  35. 제25항에 있어서, 상기 복수의 액정층영역은 제3액정층영역을 더 포함하며, 상기 제3액정층영역의 중앙부근의 기판면내의 액정분자의 배향방향은, 상기 제1액정층영역에서의 배향방향과는 실질적으로 180°다르고, 상기 제2액정층영역에서의 배향방향과는 실질적으로 90°다른 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  36. 제35항에 있어서, 상기 제1배향막은, 프리틸트각이 상이한 제1 및 제2부분을 갖고, 상기 제2배향막은 프리틸트각이 상이한 제3 및 제4부분을 가지며, 상기 제조방법은 상기 제2배향막의 제3부분과 제4부분의 경계선이 상기 제1배향막의 제2부분을 분할하도록 상기 제1 및 제2기판을 위치시키는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  37. 제25항에 있어서, 상기 어셈블리 단계에 있어서는 주입되는 상기 액정의 트위스트방향과 역방향으로 트위스트되는 특성을 갖는 액정에 대응하도록 상기 제1기판과 제2기판을 조합시키고, 이에 의해 상기 복수의 액정층영역에서의 상기 액정의 트위스트방향을 서로 다르게 하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
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