KR100265878B1

KR100265878B1 - 액정디스플레이및그의제조방법

Info

Publication number: KR100265878B1
Application number: KR1019970047958A
Authority: KR
Inventors: 도시아끼 이시야마; 에리꼬 후지마끼
Original assignee: 가네꼬 히사시; 닛뽕덴끼 가부시끼가이샤
Priority date: 1996-09-20
Filing date: 1997-09-20
Publication date: 2000-09-15
Also published as: JP2845215B2; KR19980024821A; JPH1096953A; US6191837B1

Abstract

본 발명은 액정 디스플레이 및 그의 제조 방법을 개시한다. 액정 디스플레이는 바깥 표면과 안쪽 표면을 갖는 제 1 기판, 상기 제 1 기판의 안쪽 표면에 대향하는 바깥 표면과 안쪽 표면을 갖는 제 2 기판 및 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 샌드위치된 액정 조성물을 구비한다. 제 1 기판의 안쪽 표면에는 적어도 제 1 및 제 2 전극이 배치되어 제 1 및 제 2 기판에 대해 횡방향을 갖는 전기장을 제공하고 전압이 제 1 및 제 2 전극 사이에 인가되는 경우 액정의 분극 작용을 제어한다. 게다가, 도전막은 제 1 및 제 2 기판의 한쪽 또는 양쪽의 바깥 표면상에 형성된다. 액정의 배향은 횡배향전계에 의해 제어된다. 액정 디스플레이는 디스플레이의 바깥에 발생된 정전기가 전기장을 교란시키는 것을 방지하여 콘트라스트의 감소 및 디스플레이 품질 저하를 방지하고, 진공 동작 장치없이 도전막을 형성하는 간단한 방법을 제공한다.

Description

액정 디스플레이 및 그의 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND MENUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 액티브 매트릭스에 기초한 액정 디스플레이 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 횡전계구동방식으로 액정의 배향을 제어하는 액티브 매트릭스에 기초한 액정 디스플레이 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 게다가, 본 발명은 또한 외부 정전기에 의한 디스플레이 품질 저하를 방지하는 액정 디스플레이 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 종래의 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이는 한 쌍의 투명 기판 사이에 샌드위치된 네마틱 액정을 구비한다. 전압이 투명 기판 사이에 인가되면 액정이 직립 자세로 정렬하고 그럼으로써 빛의 투과를 제어한다(횡전계구동방식).

상기 메카니즘에 기초한 액정 디스플레이는 스위칭 소자들, 그 위에 배치되어 있는 다양한 전극들을 갖는 액티브 매트릭스형 기판, 상기 기판에 대향하는 제 2 기판, 기판들 사이에 삽입된 액정, 두 기판의 바깥 표면상에 배열된 편광판들을 구비한다. 게이트 및 드레인 전극들은 액티브 매트릭스형 기판의 종방향과 횡방향으로 형성되어 있고, 스위칭 소자들은 그것의 교차점에 형성되어 있다.

투명 화소 전극은 게이트 및 드레인 전극들로 둘러싸인 영역에 형성되고, 그 영역이 일화소를 형성한다. 상기 구성을 갖는 수많은 화소들이 투명 기판상에 형성되어 있다. 제 2 투명 기판상에는 공통 전극이 형성되어 있다. 두 기판상에 형성된 전극들 사이에 인가되는 전압이 액정의 배향을 변경하고, 그럼으로써 빛의 투과율을 조절한다.

도 3a 는 액티브 매트릭스에 기초한 종래의 액정 디스플레이의 구성을 예시하는 평면도이다. 도 3b 는 액정 디스플레이가 비활성인 경우에 도 3a 의 A-A' 라인을 따른 단면도이고, 도 3c 는 액정 디스플레이가 활성인 경우의 동일한 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 액정 디스플레이의 구조는 드레인 전극 (14) 및 게이트 전극 (10) 이 투명 기판 (1) 상에 각각 수직과 수평으로 배치되어 있고, 투명 화소 전극 (17) 은 두 전극으로 둘러싸인 각각의 영역내에 형성되어 있다. 화소 전극 (17) 은 스위칭 소자 (18) 및 소스 전극 (15) 을 통하여 드레인 전극 (14) 에 접속되어 있다.

스위칭 소자 (18) 는 종종 박막 트랜지스터로 이루어진다. 상기 박막 트랜지스터는 반도체막 (30) 을 통하여 소스 전극 (15) 과 접촉하는 드레인 전극 (14) 을 구비하며, 반도체막 (30) 아래에 게이트 절연막 (20) 을 가지며 그 아래에 게이트 전극 (10) 도 갖는다.

상기 기판 (1) 에 대향하는 다른 투명 기판 또는 짝진 기판 ("투명 전극" 으로 지칭)(508) 위에는 공통 전극 (16) 이 형성되어 있다. 액정 조성물 (액정 분자 (513) 로 도시된) 은 두 투명 기판 (1 및 508) 사이에 샌드위치되어 있다. 액정 (액정 분자 (513)) 의 결정 배향은 거의 투명 기판 (1 및 508) 에 평행하고, 배향 각도의 쉬프트 (shift) 가 90°에 도달할 때까지 기판 (1) 으로부터 다른 기판 (508) 을 향하여 정렬막 (OR11, OR12) 의 영향하에서 트위스트되어 있다.

이하, 본 시스템의 동작을 설명한다.

특정한 전압이 게이트 전극 (10) 에 인가되는 경우, 박막 트랜지스터 (또는 스위칭 소자 (18)) 가 턴온되고, 전하는 드레인 전극 (14) 으로부터 반도체막 (30) 및 소스 전극 (15) 을 통하여 화소 전극 (17) 으로 움직인다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 액정 (액정 분자 (513)) 은, 화소 전극 (17) 과 공통 전극 (16) 사이에 발생한 전계의 영향하에서 소정의 방향으로 직립 자세로 정렬되어 있고, 그것이 액정의 분극 작용을 변경시킨다. 이러한 동작을 통하여, 개별적인 화소를 통과하는 빛의 투과율이 변경되고, 이들 화소의 명암이 조절되며 이미지가 재생된다.

그러나, 종래의 액정 디스플레이에서는, 디스플레이를 보는 각도에 따라서 디스플레이의 명암 강도가 변한다는 것이 알려져 있다. 예를 들어, 수직으로 놓인 패널을 정면으로 보는 경우, 즉, 패널에 수직한 축선을 따라 보는 경우, 우수한 콘트라스트를 갖는 이미지를 보게 된다. 그러나, 동일한 이미지를 아래로 약간 경사진 축선을 따라 보는 경우, 이미지는 보다 어둡게 보인다. 만일 경사각이 보다 증가되면, 명암의 반전이 일어나는 경계가 있을 것이다. 반면에, 동일한 이미지를 위로 약간 경사진 축선을 따라 보는 경우, 이미지는 보다 밝게 보인다.

상기 현상은 종배향전계 (투명 기판에 수직한 방향을 갖는 전계) 가 인가되어 액정 분자를 직립 자세로 정렬시키기 때문에 일어난다. 이것이 액정 분자들의 분극 작용을 조절하고, 따라서 액정 분자들이 정렬되는 방향은 사전에 결정될 수 있다.

디스플레이를 보는 각도에 좌우되는 명암 변동의 문제점을 해결하기 위하여, 다수의 해결책이 제안되었다. 그러한 해결책으로는 예를 들어, 광학 보상막, 다중 도메인 배향을 갖는 액정의 사용법 및 횡배향전계로 구동하는 방법이 있다.

광학 보상막을 사용하는 방법으로는 회절을 이용하는 방법 및 집광된 평행빔을 분산시키는 방법이 있다. 이들 방법은, 그러나, 정면에서 보는 경우 휘도가 감소되고 명암이 반전되는 문제점이 있다.

최근에, 디스크형 분자 구조를 갖는 디스코틱 (discotic) 액정이 네마틱 액정분자들의 경사에 따라 정연하게 배열되어 막으로 변환되는 방법이 제안되었다. 그 다음에 상기 막이 편광판에 도포된다. 이 방법으로 상기 문제점을 해결한다.

다중 도메인 배향법은 화소들을 다른 배향을 갖는 다수의 그룹으로 나누고, 그럼으로써 트위스트된 네마틱 액정의 비대칭 광학 특성을 개선한다.

2-도메인 방법 또는 다양한 다중 도메인 배향법 중 하나에서는 각 화소를 상부 및 하부로 나누고, 다른 것에 대향하는 방향으로 각각 러브 (rubbed) 된 배향막 (정렬막) 을 제공한다. 결과적으로, 두 개의 각 부분에 연관된 액정 분자들은 서로 대향하도록 배향된다. 이러한 배열에 의해 각 화소는 상부 및 하부 절반 사이에 대칭적인 광학 특성을 제공할 수 있고, 화소상의 광 분포가 바깥에서 보는 경우 평균화된다. 따라서, 보는 각도의 함수로서의 명암 변동의 문제점이 개선된다.

횡배향전계로 구동되는 방법은 본 발명에서 특별한 중요성을 갖는다. 상술된 바와 같이, 종래의 액정 디스플레이 시스템에서는 액정의 배향이 종배향전계에 의해 제어되는 반면에, 상기 방법에서는 투명 기판에 수직한 방향을 갖는 전계로 액정의 분극 작용이 제어된다. 이 방법에서는 넓은 시야각을 제공하고 디스플레이에 색조의 변화가 적다. 따라서, 이 방법은 시야각을 개선할 가장 효과적인 방법으로 생각되며, 많은 개발 노력을 행하고 있다.

특개평 6-160878 호 공보에 개시된 바와 같이, 횡배향전계로 구동되는 방법은 전계를 투명 기판에 평행하게 인가함으로써, 전계의 방향을 향하여 액정의 배향을 트위스트하여 빛의 투과율을 조절한다.

도 4a -4b 및 도 5a-5b 는 단위화소당 상기 구동 방식에 기초한 액정 디스플레이의 동작 원리를 예시하는 개략적인 다이어그램이다. 도 4a 는 전압이 인가되지 않은 경우의 화소의 평면도이고, 도 4b 는 도 4a 의 A-A' 라인을 따른 단면도이다. 도 5a 는 전압이 인가된 경우의 화소의 평면도이고, 도 5b 는 도 5a 의 A-A' 라인을 따른 단면도이다.

이 액정 디스플레이는 한 쌍의 투명 기판 (1 및 508), 그들 사이의 갭 공간내의 액정 및 상기 기판들의 바깥에 배치된 편광판 (505) 들을 구비한다. 투명 기판 (1) 상에는, 드레인 전극 (14) 과 게이트 전극 (10) 들이 각각 종횡으로 배열된다. 드레인 전극 (14) 은 스위칭 소자 (18) 를 통하여 소스 전극 (15) 에 접속된다.

공통 전극 (16) 및 소스 전극 (15) 은 서로 대향하는 빗살형상과 같이 서로 대향한다. 전계가 두 전극 사이에 인가되는 경우, 액정의 배향이 변경된다. 액정 조성물 (액정 분자 (513)) 은 투명 기판 (1) 과 대향 기판 (508) 사이에 도입되고, 정렬막 (OR11 및 OR12) 를 끼운 상태로 투명 기판 (1 및 508) 에 거의 평행하다. 편광판 (505) 은, 상부 및 하부 절반이 직각으로 서로를 교차하는 투과축을 갖도록 만들어진다. 이것을 크로스-니콜 (cross-nicol) 배열이라고 부른다.

이하, 본 시스템의 동작 원리를 설명한다.

도 4a 및 도 4b 에 도시된 바와 같이, 전계가 인가되지 않는 경우, 액정 (513) 은, 두 개의 대향하는 빗살형상과 같이 배열된 소스 전극 (15) 및 공통 전극 (16) 의 가로방향 축선을 향하여 약간 기울어진 각도로 배향된다. 전압이 게이트 전극 (10) 에 인가되어 스위칭 소자 (18) 가 턴온되는 경우, 이 전압은 소스 전극 (15) 과 공통 전극 (16) 사이에 전계 (E1) 을 발생시키는 소스 전극 (15) 에 인가된다. 그리고, 도 5a 및 도 5b 에 도시된 바와 같이, 액정은 전계 방향을 향하여 액정의 축선을 정렬하도록 액정의 배향을 변경한다.

액정 (액정 분자 (513)) 이 이방성이고 양의 유전 상수를 갖는 상황을 고려하자. 상부 및 하부 투명 기판 (1 및 508) 의 바깥에 배치된 두 편광판 (505) 이 그들의 광투과축이 서로에 대해 특정한 각도 (AGL1) 를 갖도록 배열되는 경우, 소스 전극 (15) 과 공통 전극 (16) 사이에 인가된 전압은 액정을 통과하는 광 투과율을 변경시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 전압이 그곳에 인가되지 않는 경우, 액정의 복굴절율은 0 이고 투과된 빛의 강도도 0 이다. 다른 한편으로, 전압에 그곳에 인가되는 경우, 액정 분자들은 소스 전극 (15) 과 공통 전극 (16) 사이에 발생된 전계의 방향과 동일한 평면에서 회전하여 복굴절 특성을 나타낸다. 그러면, 투과된 빛의 강도는 0 이상이 된다. 이들 두 상태는 흑색에서 백색까지의 계조 표시 (gray scale) 을 나타낸다. 따라서, 전계의 수직 인가에 기초한 시스템과 대조적으로, 본 시스템의 액정 분자들은 여기 (excited) 될 때 직립 자세를 취하지 않는다. 그러므로, 디스플레이상의 광분포는 다른 각도로 보는 경우에도 크게 변화되지 않는다. 따라서, 보는 각도의 함수로서의 명암 변동을 크게 감소시킨다.

그러나, 상술된 바와 같이 횡배향전계가 액정의 배향을 변경하는 데 사용되는 경우, 패널 표면 (대향 기판의 표면) 상에 존재하는 정전하 (정전기) 는 정전하와 전극들 사이에 수직배향전계를 발생시킨다. 그 결과, 액정은 직립 자세를 취하고, 이것이 디스플레이의 정상적인 시야각 (viewability) 을 방해한다.

수직배향전계에 기초한 종래의 시스템은 투명 기판들상에 형성된 짝진 전극들을 갖고 그러므로 정전기에 의한 교란이 비교적 없다. 다른 한편으로, 횡배향전계에 기초한 시스템은 액티브 매트릭스형 기판상에 형성된 작동 전극들을 갖고 대향하는 짝진 기판상에는 갖지 않는다. 따라서, 정전기가 투명 기판들 바깥에서 발생되면, 즉, 정전하가 편광판들의 표면상에 축적되면, 정전하는 동시에 액정막에 인가된 전계를 교란시킨다. 이것은 차례로 불균일한 디스플레이 명암을 일으킬 수 있다.

게다가, 횡배향전계에 기초한 액정 디스플레이는 수평으로 놓인 네마틱 액정을 사용하고, 그러므로 수직배향전계에 기초한 시스템보다 수직배향정전기의 불규칙한 발생에 민감하다. 따라서, 횡배향전계에 기초한 시스템에서 액정은 쉽게 그러한 수직배향정전기에 반응한다. 이것은 차례로 불균일 명암과 콘트라스트 감소의 측면에서 디스플레이 특성을 교란시킨다.

액정 디스플레이 패널에 대한 정전하의 영향을 억제하기 위하여, 투명 도전막들이 액정을 샌드위치시키는 투명 기판들 바깥에 배치되는 방법이 제안되었다. 예를 들어, 특개평 4-51220 호 공보에는, 도전막들이 액정과 대향하는 표면들에 대향하는 투명 기판의 표면들에 형성되는 수직배향전계에 기초한 액정 디스플레이를 제조하는 방법을 개시되어 있다. 도전막은 인듐 주석 산화물 (ITO) 또는 ITO 코팅된 폴리에틸렌설파이트막으로 이루어질 수 있다.

게다가, 도전막이 편광판상에 코팅되는 방법이 특개평 1-283504 호 공보에 개시되어 있다. 이 방법은 편광판의 표면에 하드 코트막을 형성하고, 상기 하드 코트막상에 증착에 의해 도전막을 증착시키며, 그럼으로써 그 위에 코팅된 도전막을 갖는 편광판을 제조한다. 이 방법에서는, 진공 증착 장치를 사용하는 저온 증착에 의해 ITO 화합물의 연속적인 증착으로 ITO 코팅된 편광판을 제조할 수 있다.

특개평 4-51220 호 및 1-283504 호 공보에서 기술된 바와 같이, ITO 화합물 또는 주석 산화물 (NESA) 이 도전막 재료로 사용되는 경우, 스퍼터링 또는 진공 증착이 도전막을 형성하기 위해 요구된다. 만일 그러한 진공 동작 장치가 도입되면, 도전막 형성 동안 손상을 방지하기 위하여 공정에 제약이 가해져야 하고, 또는 하드 코트막을 형성하기 위한 공정이, 위쪽의 금속 산화물막이 평평한 표면을 갖도록 베이스 (base) 를 제공하기 위해 부가되어야 한다.

게다가, 상기 방법은 진공 챔버를 청소하기 위한 시간이 요구되며 제조비용을 증가시킨다. 이것은 상기 특개평 1-283504 호 공보에 개시된 방법에 특별히 적용된다. 이 방법에서는, 편광판은, 트리아세틸셀룰로즈로 만들어진 섬유성 투명 단위 기판을 서로 접착하여 구성된다. 그곳으로부터 가소제와 같은 제제의 누출에 의해 균일한 막을 형성하기 어렵다. 이것은 베이스로서 하드 코트막을 형성해야 하므로, 공정이 복잡해진다.

상술된 바와 같이, ITO 또는 NESA 화합물이 도전막을 형성하기 위하여 진공 증착 장치에 의한 증착을 통하여 적용되는 경우, 상기 공정에 의해 발생되는 손상을 방지할 필요가 있다. 그 결과, 공정이 복잡해지고 제조 비용의 증가를 피할 수 없다.

편광판상에 형성된 도전막이 양이온 계면 활성제로 처리되는 대안적인 방법이 특개소 62-67515 호 공보에 개시되어 있다. 그러나, 구체적인 설명과 실현성이 부족하다. 게다가, 양이온 계면 활성제로 처리된 도전막의 표면이 노출되고 보호되지 못하므로, 도전막은 충분히 오랜 기간 동안 지속되지 않는다.

상술된 바와 같이, 정전기에 의한 액정셀의 교란을 방지하기 위하여, 투명 도전막이 편광판들과 액정을 샌드위치시키는 투명 기판들 바깥에 형성된 구조가 채택되었다. 오래 지속되는 효과와 화학적 안정성을 갖는 투명 도전막을 제조할 수 있는 이 방법에서는 스퍼터링 또는 금속 산화물, 특히 인듐 주석 산화물 (ITO) 및 주석 산화물 (NESA) 의 진공 증착에 의한 증착을 이용한다.

그러나, 도전막 형성 동안 손상을 방지하기 위하여, 공정에 제한이 가해져야 하고, 또는 하드 코트 공정이 위쪽의 금속 산화막에 대한 베이스가 되도록 부가되어야 한다. 따라서, 상기 방법은 공정을 복잡하게 하는 부가적인 단계를 필요로 한다.

따라서, 본 발명은 종래 기술의 상기 문제점들을 해결하며 횡배향전계로 액정의 배향을 제어하고, 디스플레이 바깥에 발생된 정전기가 전계에 영향을 주는 것을 방지하고, 공정이 간단하고 진공 동작 장치가 필요없는 액정 디스플레이 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1a 및 도 1b 는 본 발명의 제 1 실시예의 액정 디스플레이의 구성도이며, 도 1a 는 주요 구성요소의 평면도 및 도 1b 는 A - A' 라인을 따른 단면도.

도 2 는 본 발명의 제 6 실시예의 액정 디스플레이의 구성도.

도 3a - 도 3b 는 종래의 액정 디스플레이의 구성도이며, 도 3a 는 주요 구성요소의 평면도, 도 3b 는 상기 액정 디스플레이가 활성화되지 않는 경우의 A - A' 라인을 따른 단면도 및 상기 액정 디스플레이가 활성화된 경우의 동일 단면도.

도 4a 및 도 4b 는 횡방향전계에 기초한 종래의 액정 디스플레이의 구성도이며, 도 4a 는 전압이 인가된 경우의 주요 구성요소의 평면도, 도 4b 는 도 4a 의 A - A' 라인을 따른 단면도.

도 5a 및 도 5b 는 횡방향전계에 기초한 종래의 액정 디스플레이의 구성도이며, 도 5a 는 전압이 인가된 경우의 주요 구성요소의 평면도, 도 4b 는 도 4a 의 A - A' 라인을 따른 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 투명 기판 10 : 게이트 전극

14 : 드레인 전극 15 : 소스 전극

16 : 공통 전극 18 : 스위칭 소자

20 : 게이트 절연막 23 : 절연 보호막

30 : 반도체막 505 : 편광판

506 : 유기 도전막 508 : 대향 기판(투명 기판)

513 : 액정 분자 OR11 , OR12 : 배향막(정렬막)

본 발명의 상기 목적은, 바깥 표면 및 안쪽 표면을 갖는 제 1 기판, 제 1 기판의 안쪽 표면과 대향하는 바깥 표면 및 안쪽 표면을 갖는 제 2 기판 및 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 샌드위치된 액정 조성물을 구비하며, 제 1 기판의 안쪽 표면에는 적어도 제 1 및 제 2 전극이 배치되어 제 1 기판 및 제 2 기판에 대해 횡방향을 갖는 전계를 제공하고 전압이 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 인가되는 경우에 액정의 분극 작용을 제어하고, 도전막이 제 1 및 제 2 기판의 한쪽 또는 양쪽의 바깥 표면상에 형성되는 액정 디스플레이를 제조함으로써 달성될 수 있다.

양호한 실시예에서, 액정 디스플레이는 제 1 및 제 2 기판의 한쪽 또는 양쪽의 바깥 표면상에 형성되는 편광판을 추가로 구비한다.

다른 양호한 실시예에서, 상기 도전막은 유기 도전막을 포함한다.

또 다른 양호한 실시예에서, 제 1 및 제 2 기판의 한쪽 또는 양쪽은 투명하다.

또 다른 양호한 실시예에서, 제 1 기판은 액티브 매트릭스형 기판이다.

또 다른 양호한 실시예에서, 도전막은 제 2 기판의 바깥 표면상에 형성되고 편광판은 상기 도전막상에 형성된다.

또 다른 양호한 실시예에서, 편광판은 제 2 기판의 바깥 표면상에 형성되고 도전막이 상기 편광판상에 형성된다.

또 다른 양호한 실시예에서, 편광판은 제 1 기판의 바깥 표면상에 형성되고 도전막이 상기 편광판상에 형성된다.

또 다른 양호한 실시예에서, 도전막은 제 1 및 제 2 기판의 각각의 바깥 표면상에 형성된다.

또 다른 양호한 실시예에서, 액정 디스플레이는 제 1 및 제 2 기판의 각각의 안쪽 표면상에 배치되는 정렬막을 추가로 구비한다.

또 다른 양호한 실시예에서, 도전막은 다음의 화학식 (1) 에 의해 나타낸 반복 단위를 갖는 폴리티오펜 화합물, 트리아세틸-(2-히드록시에틸)암모늄염 또는 폴리(알킬암모늄테트라알콕시보란) 을 구비한다.

또 다른 양호한 실시예에서, 제 1 기판의 안쪽 표면에는 교차하는 게이트 및 드레인 전극, 게이트 및 드레인 전극 사이의 교차점에서의 스위칭 소자, 스위칭 소자에 접속되는 소스 전극 및 적어도 일부가 소스 전극과 대향하는 공통 전극이 배치되고, 그럼으로써 전압이 소스 전극과 공통 전극 사이에 인가되는 경우 제 1 및 제 2 기판에 대해 횡방향을 갖는 전계를 제공한다.

본 발명의 상기 목적들은 또한, (1) 바깥 표면 및 안쪽 표면을 갖는 제 1 기판, 제 1 기판의 안쪽 표면과 대향하는 바깥 표면 및 안쪽 표면을 갖는 제 2 기판 및 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 샌드위치된 액정 조성물을 형성하는 단계, 여기서 제 1 기판의 안쪽 표면상에는 적어도 제 1 및 제 2 전극이 배치되어 제 1 기판 및 제 2 기판에 대해 횡방향을 갖는 전계를 제공하고 전압이 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 인가되는 경우에 액정의 분극 작용을 제어하고, (2) 제 1 및 제 2 기판의 한쪽 또는 양쪽의 바깥 표면상에 도전막을 형성하는 단계를 구비하는 액정 디스플레이를 제조하는 방법을 제공함으로써 또한 달성된다.

본 발명의 디스플레이에서 액정의 배향은 횡배향전계에 의해 제어된다. 도전막이 제 1 및 제 2 기판의 한쪽 또는 양쪽상에 형성되거나 또는 편광판상에 형성되는 상술된 구조를 갖는 액정 디스플레이는 패널 표면상에 정전기가 축적되는 것을 방지한다. 그 결과, 이러한 배열은 정전기에 의한 액정의 불규칙한 동작을 방지하고, 높은 콘트라스트 및 고품질의 디스플레이를 보장한다. 게다가, 본 발명은 진공 동작 장치없이 도전막을 형성하는 간단하고 비용적은 방법도 제공한다.

여기에 사용된 바와 같이, "기판의 바깥 표면상에 형성된" 이란 표현은 도전물 또는 편광판이 직접 기판상에 형성되거나 또는 하나 이상의 중간층, 막 또는 판들을 통하여 기판상에 형성되는 것을 의미한다.

본 발명은 다음의 실시예들 및 첨부된 도면들을 참조하여 보다 상세하게 설명되지만, 그러나, 본 발명은 이것으로 제한되지 않는다.

제 1 실시예

도 1a 및 도 1b 는 본 발명의 액정 디스플레이의 제 1 실시예의 평면도 및 단면도이다.

상기 액정 디스플레이는 한 쌍의 대향하는 투명 기판 (1 및 508); 대향하는 상기 투명 기판 (1 및 508) 사이의 갭 공간내에 액정 분자 (513) 들로 이루어지는 액정 조성물; 투명 기판들 (짝진 기판) 중 하나의 바깥 표면상에 형성되는 유기 도전막 (506); 및 투명 기판 (1 및 508) 각각의 바깥 표면상에 배치되는 편광판 (505) 을 구비한다.

드레인 및 게이트 전극 (14 및 10) 은 각각 종횡으로 기판 (1) 의 안쪽 표면상에 형성되고, 드레인 전극 (14) 은 스위칭 소자 (18) 를 통해 소스 전극 (15) 에 접속된다. 공통 전극 (15) 및 소스 전극 (16) 은 2 개의 대향하는 빗살형상처럼 서로간에 맛물린다. 소스와 공통 전극 사이에 인가된 전계가 액정 조성물 (액정 분자 (513)) 의 배향을 조절한다. 절연 보호막 (23) 이 이들 전극들을 덮도록 형성되고, 배향조절막 (OR11) 이 상기 절연막 (23) 상에 형성된다. 또한, 정렬막 (배향조절막) (OR12) 이 투명 기판 (508) 의 안쪽 표면상에 형성된다.

양의 유전 상수를 갖는 액정 분자들 (513) 로 이루어지는 이방성 액정 조성물이 투명 기판 (1) 과 짝진 기판 (508) 사이의 틈새로 삽입된다. 액정은 정렬막 (OR11 및 OR12) 이 그 사이에 끼워진 채로 투명 기판 (1 및 508) 에 거의 평행하게 배향된다. 유기 도전막 (506) 은 대향 기판 (508) 의 바깥 표면 (즉, 액정 조성물과 접촉하는 표면에 대향하는 표면) 상에 형성된다. 상부 편광판 (505) 은 유기 도전막 (506) 상에 배치되고, 하부 편광판 (505) 은 투명 기판 (1) 의 바깥 표면상에 배치된다.

상기 상부 및 하부 편광판 (505) 은 직각으로 서로간에 교차하는 투과축을 갖는다. 이것을 크로스-니콜 배열이라고 부른다. 하부 편광판 (505) 의 투과축은 액정 (513) 의 배향과 일치하도록 배열되거나 또는 각도 (AGL1) 로 기울어진다. 상부 편광판 (505) 의 투과축은 하부 편광판 (505) 의 투과축에 수직이 되도록 배열된다.

스위칭 소자 (18) 의 구조는 관련된 기술에 대하여 상술된 박막 트랜지스터의 구조와 동일하다. 도 4b 에 도시된 스위칭 소자에서, 드레인 전극 (14) 은 반도체막 (30) 을 통하여 소스 전극 (15) 에 접촉한다. 즉, 드레인 전극 (14) 과 소스 전극 (15) 은 반도체막 (30) 의 대향하는 단부 (end) 에서 접촉한다. 게이트 절연막 (20) 은 반도체막 (30) 아래에 배열되고, 차례로, 그 아래에 게이트 전극 (10) 이 형성되어 있다.

이하, 시스템의 동작을 설명한다.

전계가 인가되지 않는 경우, 액정 분자 (513) 들은 두 개의 대향하는 빗살형상으로 배열되어 있는 소스 전극 (15) 및 공통 전극 (16) 의 가로방향축에 대하여 약간 기울어진 각도로 배향되어 있다. 즉, 액정 분자 (513) 들은 전계의 방향 (소스 전극 (15) 및 공통 전극 (16) 의 가로방향축에 수직) 에 대하여 45°보다는 작지 않지만 90°보다는 작게 기울어진 가로방향축 (광학축) 을 갖도록 배열된다.

이러한 상태에서, 액정 분자들은 복굴절을 나타내지 않기 때문에 투과되는 빛의 강도는 0 이 된다. 전압이 게이트 전극 (10) 에 인가되어 스위칭 소자 (18) 를 턴온시키는 경우, 상기 전압은 또한 소스 전극 (15) 에도 인가된다. 이 때문에 소스 전극 (15) 및 공통 전극 (16) 사이에 전계 (E1) 가 발생한다. 결과적으로, 액정 분자들은 전계의 방향을 향하여 그들의 배향을 바꾼다. 상부 및 하부 투명 기판 (1 및 508) 의 바깥쪽에 배치된 2 개의 판광판 (505) 들이 그들의 투과축들이 서로에 대해 특정한 각도 (AGL1) 을 갖도록 배열되는 경우, 인가된 전압은 액정을 통과하는 빛의 투과율을 변화시킨다.

예를 들어, 손의 접촉 또는 유사한 원인에 의해 액정 디스플레이의 표면상에 발생되는 정전기는 액티브 전극들 사이에 종배향전계를 발생시킨다. 이것이 액정을 직립자세로 정렬하게 하고, 따라서 복굴절에 의해 빛의 누설이 일어난다. 만일 투명 기판 또는 편광판이 그 위에 도전막을 갖지 않고, 따라서 주변 환경으로부터 절연되면, 정전기는 확산될 수 없고 오랜 기간동안 디스플레이의 표면상에 축적된 채로 유지된다. 따라서, 우연히 접촉에 의해 정전기를 축적한 디스플레이 패널의 일부분에 의해 빛이 누설되어 희끄무레함 (whitish) 을 나타낸다. 이러한 상태는 상당히 오래 지속되고, 또한 디스플레이 품질을 크게 떨어뜨릴 것이다.

반면에, 만일 도전막 (506) 이 기판 (508) 의 표면상에 형성되거나 또는 편광판 (505) 상에 형성되면, 우연히 발생된 정전기라도 도전막 (506) 을 통해 확산되고 또는 방전될 것이며, 따라서 액정 디스플레이 패널의 성능에 영향을 주지 않을 것이다. 이러한 이유 때문에, 본 발명은 디스플레이 바깥쪽에 발생된 정전기가 액정에 인가된 전기장에 영향을 주는 것을 방지하며, 따라서 우수한 품질 디스플레이를 유지할 수 있다.

일반적으로, 도전막은 디스플레이의 프레임 또는 하우징에 대한 하나 이상의 위치에 전기적으로 접속되고, 또한 상기 프레임은 효과적으로 정전하를 확산하도록 접지된다.

본 발명의 액정 디스플레이는 아래에 설명되는 방법에 따라 제조된다.

먼저, 크롬막이 스퍼터링에 의해 투명 기판 (1) 상에 형성되고, 게이트 전극 (10) 및 공통 전극 (16) 이 포토리소그래피에 의해 패턴 식각되었다. 다음으로, 게이트 절연막 (20) 이 실리콘 질화물로 만들어지고 비정질 실리콘막 (a-Si)(30) 이 CVD 방법으로 그 위에 형성되었다. 크롬으로 만들어진 드레인 및 소스 전극들이 a-Si 막의 일부분을 덮도록 스퍼터링 및 포토리소그래피에 의해 형성되었다. 이들 구성요소들 모두가 박막 트랜지스터를 구성한다. 그 다음으로, 실리콘 질화물로 만들어진 절연 보호막 (23) 이 그 위에 형성되었다.

폴리이미드 정렬막 (OR11) 은 소스 전극 (15) 에 대해 15°의 각도로 (나중 단계에서 도입되는) 액정을 배향하도록 이들 전극들상에 형성되었다. 3,4-에틸렌디옥시티오펜 1g 및 p-톨루엔술폰산 Fe(III)염 5g 을 함유하는 에탄올 용액 50 ml 가 액정층과 접촉할 표면에 대향하는 대향 기판 (508) 의 표면상에 코팅되었다. 상기 구조물은 오븐내에서 가열되고 건조되어 두께 200 Å 를 갖는 유기 도전막 (506) 을 형성하였다.

폴리이미드 정렬막 (OR12) 은 유기 도전막 (506) 을 그 위에 갖는 면에 대향하는 기판 (508) 의 다른 표면상에 형성되고 배향 처리되었다. 그 다음으로, 2 개의 전극은 서로 평행하게 위치되고, 5.5 ㎛ 의 외경을 갖는 스페이서들이 액정셀을 형성하도록 2 개의 기판 사이에 삽입되었다. 4.5 의 유전율 이방성 및 복굴절율

n = 0.067 을 갖는 네마틱 액정 조성물이 최종 갭 내부로 주입되고, 편광판 (505) 들은 기판 (1) 의 바깥 표면 및 도전막 (506) 상에 적층되어 정상적인 흑색 배경 (normally black background) 을 갖는 액정 디스플레이를 완성하였다. 상기 액정 디스플레이 시스템상에 형성된 도전막 (506) 의 표면 저항은 100 ㏀/sq 이었고 정전기를 확산할 만큼 충분히 낮았다.

상기 액정 디스플레이가 턴온되고, 상기 디스플레이의 바깥으로부터 정전기가 편광판 (505) 의 표면상에서 발생되는 경우, 도전막 (506) 을 통하여 확산되는 정전기에 의한 흑색 바탕 디스플레이 (normally black display) 의 휘도 상승은 일어나지 않았다. 상기 디스플레이는 1 : 120 의 충분히 높은 콘트라스트비를 제공했다.

다른 한편으로, 도전막을 갖추지 않은 종래의 액정 디스플레이가 턴온되는 경우, 디스플레이상의 흑색 이미지가 희끄무레함을 보이고 콘트라스트비는 1 : 25 만큼 낮은 값으로 감소되었다. 게다가, 패널에 손가락이 접촉되는 경우, 구동 회로에 의해 전계가 발생되지 않아도, 접촉된 지점은 희끄무레함을 보였다. 이것은 아마도 손가락 접촉이 종방향배향전계를 발생시키는 편광판의 표면상에 정전기를 발생시키기 때문이다. 이것은, 차례로, 접촉된 지점이 희끄무레하게 보이도록 직립 자세로 액정을 정렬시켰다.

액정 조성물에 대해서 횡배향전계가 인가될 수 있으면, 본 발명에 사용하기 위한 전극 구조로 특별히 제한되지 않는다. 전극들의 배치구성도 상술된 실시예로 제한되지 않는다. 공통 및 소스 전극들은 가능한 한 큰 개구율을 제공하도록 구성되는 것이 바람직하고, 환상형, 십자형,

형, I 형 , 사다리형도 될 수 있다. 만일 상기 형상을 갖는 전극들이 적절하게 조합되면, 그들은 2 개의 대향하는 빗살형상의 각각의 전극들을 서로 맞물리는 것보다 큰 개구율을 제공할 것이다.

본 발명에서는, 유기 도전막 (506) 이 짝진 기판 (508) 의 바깥 표면상에 형성되지만, 도전막 (506) 은 또한 보다 안정하게 정전기를 제거할 수 있도록 양쪽 투명 기판 (유리 기판) 상에 형성될 수도 있다.

산성 중합에 적합한 옥시던트와 같은 중합제를 사용하거나 또는 어떤 전기화학적인 수단에 의해 중합 반응 조건하에서는 불활성인 용매내에서 3,4-에틸렌디옥시티오펜이 중합된 후, 본 발명의 도전막 (506) 이 형성될 수도 있다.

화학적으로 활성화된 옥시던트에 의한 중합은 다음과 같이 일어난다: 3,4-에틸렌디옥시티오펜 및 옥시던트가 중합 반응 조건하에서 불활성인 용매내에 함께 놓인다. 최종 용액이 기판상에 코팅되고, 실온에서 건조되거나 또는 가열 건조된다. 이러한 간단한 과정에 의해 폴리에틸렌디옥시티오펜이 형성될 것이다. 대안적으로는, 상기 3,4-에틸렌디옥시티오펜을 구비하는 용액 및 옥시던트를 구비하는 용액이 개별적으로 기판상에 적용되어 그 위에 코팅물을 형성할 수도 있다.

상기 용매로는 그것이 중합 반응 조건하에서 불활성이기만 하면 어떠한 통상적인 용매도 될 수 있고, 예를 들어, 메탄올, 에탄올, 프로판올 등의 지방족 알코올, 벤젠, 톨루엔 등의 방향족 탄화수소, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 지방족 케톤, 물 및 물과 유기 용매의 혼합물도 사용될 수 있다.

상기 옥시던트로는 제 2 철염 (Fe(III) salt), 유기산, (유기기를 포함하는) 무기산의 제 2 철염, 알칼리금속과황산염 및 과황산암모늄과 같이 티오펜의 중합에 보통 사용되는 것들이 있다. 과황산염, 유기산 및 (유기기를 포함하는) 무기산의 제 2 철염은 산화 반응을 느리게 진행시키므로 특히 바람직하다.

유기 도전 물질을 함유하는 용액은 스핀 코팅, 디프(dip) 코팅, 바(bar) 코팅, 스프레잉 및 프린팅 중의 어느 것에 의해서도 도포될 수 있다. 유기 도전막은 메쉬(mesh) 의 형상으로 또는 체커보드(checkerboard) 패턴으로 프린팅에 의해 코팅될 수 있다. 용액이 도포된 후, 용매가 실온에서 증발될 수도 있지만, 가열 건조가 처리를 빠르게 하므로 바람직하다. 용매를 제거하기 위하여 80℃ 이상의 온도로 가열하는 것이 실온에서 건조시키는 것보다 최종 생성물이 보다 높은 유전 상수를 갖기 때문에 보다 바람직하다.

유기 도전막은 일반적으로 100 Å 내지 1 ㎛ 의 두께를 갖고, 보다 바람직하게는 100 Å 내지 1,000Å 이다. 만일 상기 도전막이 너무 두꺼우면, 기대하지 않은 회절 효과가 생긴다. 만일 상기 도전막이 너무 얇으면, 도전성이 너무 낮아서 효과적으로 정전하를 확산시킬 수 없다.

용액에 유기 결합제를 첨가하면 편광판 또는 투명 기판에 대한 용액의 결합력을 향상시킬 수 있고, 그럼으로써 도전성 코팅의 기계적인 강도를 증가시킬 수 있다. 유기 결합제로는 예를 들어, 폴리비닐아세테이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 및 실리콘 수지가 있다. 가소제(可塑劑) 를 포함하는 다른 첨가물들은 필요하다면 첨가될 수도 있다.

제 2 실시예

본 실시예에서, 도전막 (506) 은 정렬막 (OR11) 을 형성한 후 형성되었다. 다른 절차는 제 1 실시예와 동일하였다. 최종 액정 디스플레이가 턴온되었을 경우, 정전기에 의한 흑색 배경 디스플레이의 휘도의 증가 및 콘트라스트의 감소도 관찰되지 않았고, 제 1 실시예와 동일한 효과를 얻었다.

제 3 실시예

본 실시예에서는, 제 1 실시예와 동일한 방법으로, 박막 트랜지스터 및 전극들이 형성되었다. 또한, 정렬막들도 액정이 전극들에 대해 25°의 각도로 배향되도록 전극들상에 형성되었다.

보다 구체적으로는, 정렬막은 대향 기판상에 형성되었고 그 다음에 배향 처리되었다. 2 개의 기판이 평행하게 놓여서 액정은 그것에 평행한 방향으로 간주할 수 있었고, 5.5 ㎛ 의 외경을 갖는 스페이서들이 갭 공간내부로 삽입되어 액정셀을 형성했다. 네마틱 액정 조성물이, 4.5 의 유전율 이방성 및 복굴절율

n = 0.072 을 갖는 갭 공간 내부로 주입되었다. 폴리(알킬암모늄테트라알콕시보란) 0.5g 및 트리아세틸-(2-히드록시에틸)암모늄염 0.5g 을 함유하는 50 ml 에탄올 용액이 상기 액정셀의 양쪽 표면에 도포되었고, 가열 건조되었다. 그 다음으로, 그 위에 편광판들이 적층되어 정상적인 흑색 배경을 갖는 액정 디스플레이가 완성되었다.

최종 액정 디스플레이가 턴온되었을 경우, 심지어 정전기가 편광판의 바깥 표면상에 발생된 경우에도, 정전기에 의한 흑색 바탕 디스플레이의 휘도의 증가 및 콘트라스트의 감소도 관찰되지 않았다. 상기 도전막의 표면 저항은 100 ㏀/sq 로 측정되었고 정전기를 확산할 만큼 충분하였다.

제 4 실시예

본 실시예에서는, 도전막이 다음과 같이 형성되는 것을 제외하고 제 1 실시예와 동일하였다.

프로판올내에 3,4-다이옥시티오펜을 구비하는 용액이 투명 기판(유리 기판) (1) 상에 도포되었고, 파라톨루엔 황산 제 2 철염의 이소프로판올 용액이 그 다음에 거기에 첨가되었다. 상기 기판은 가열 건조된 후, 흐르는 물로 세척되고 건조되었다.

최종 액정 디스플레이가 턴온되었을 경우, 심지어 정전기가 편광판의 바깥 표면상에 발생된 경우에도, 정전기에 의한 흑색 바탕 디스플레이의 휘도의 증가 및 콘트라스트의 감소도 관찰되지 않았다.

제 5 실시예

이소프로판올/아세톤 (1:1) 의 혼합물내에 3,4-에틸렌디옥시티오펜 1g 및 p-톨루엔황산 제 2 철염 2g 의 50 ml 용액이 투명 기판(유리 기판) (1) 상에 도포되었다. 그 다음에, 상기 기판은 가열건조된 후, 흐르는 물로 세척되고 건조되었다.

제 6 실시예

도 2 는 본 발명의 제 6 실시예의 액정 디스플레이의 단면도이다. 본 디스플레이는 유기 도전막 (506) 이 편광판 (505) 상에 형성된 것을 제외하고는 상술된 실시예들과 동일한 구조를 가졌다.

상기 액정 디스플레이를 제조하는 방법은 아래에 설명되어 있다.

크롬막이 투명 기판 (1) 상에 스퍼터링에 의해 형성되었고, 게이트 및 공통 전극 (10 및 16) 이 포토리소그래피에 의해 패턴 식각되었다. 실리콘 질화물 및 비정질 실리콘 (a-Si) 막 (30) 으로 만들어진 게이트 절연막 (20) 이 CVD 방법을 사용하여 그 위에 형성되었다.

크롬으로 만들어진 드레인 전극 (14) 및 소스 전극 (15) 이 a-Si 막의 일부분을 덮도록 스퍼터링 및 포토리소그래피에 의해 형성되었고, 그럼으로써 이들 구성요소들을 구비하는 박막 트랜지스터를 얻을 수 있었다. 절연 보호막 (23) 이 그 위에 형성되었다. 정렬막 (OR11) 이 이들 전극들 위쪽에 형성되어 소스 전극 (15) 에 대해 15° 각도로 액정을 배향시켰다.

정렬막 (OR12) 이 기판 (508) 상에 형성되었고 배향 처리되었다. 그 다음으로, 2 개의 전극 (1 및 508) 이 평행하게 위치되었고, 5.5㎛ 의 외경을 갖는 스페이서들이 두 기판 사이에 삽입되어 액정셀을 형성하였다. 네마틱 액정 조성물이, 4.5 의 유전율 이방성 및 복굴절율

n = 0.072 을 갖는 갭 공간 내부로 주입되었고, 편광판 (505) 들이 적층되어 정상적인 흑색 배경을 갖는 액정 디스플레이가 완성되었다.

다른 한편으로, 1 g 의 3,4-디옥시티오펜 및 5 g 의 p-톨루엔 황산 제 2 철염을 구비하는 이소프로판올 50 ml 용액이, 중심부에 편광 소자를 갖는 적층된 트리아세테이트 기판을 구비하는 편광판에 도포되었다. 최종 편광판은 실온에서 건조되었다. 그 다음으로, 상기 편광판은 흐르는 물로 세척되었고 건조되어 100 Å 의 두께를 갖는 도전막 (506) 을 얻었다. 상기 편광판이 접착제로 상기 액정셀 위에 접착되어, 정상적인 흑색 배경을 갖는 액정 디스플레이를 제조하였다.

본 액정 디스플레이가 턴온되고, 정전기가 편광판 (505) 의 바깥 표면상에 발생되었을 때, 상기 정전기는 편광판 (505) 상에 형성된 도전막 (506) 을 통하여 확산되므로 흑색 바탕 디스플레이의 휘도의 증가는 일어나지 않았다. 본 디스플레이에서는 콘트라스트가 충분히 높아, 1:130 이었다.

상기 편광판 (505) 에는 액정 디스플레이의 표면 반사를 억제하여 가시도를 향상시키기 위한 무기물 코트 또는 기계적인 강도 및 내구성을 향상시키기 위한 하드 코트와 같은 추가적인 처리를 할 수 있고, 또는 표면으로부터의 반사를 줄이기 위하여 앤티글래어 (antiglare) 처리를 할 수도 있다. 도전막은 상술된 바와 같이 처리된 편광판에도 형성될 수 있다.

제 7 실시예

중심에 편광 소자를 갖고 적층된 트리아세테이트 기판을 구비하는 편광판상에 프로판올내에 1g 의 3,4-디옥시티오펜을 함유하는 40 ml 용액이 도포된 후, 이소프로판올내에 파라톨루엔황산 제 2 철염 5g 을 함유하는 40 ml 용액이 도포되었다. 그 다음에, 상기 기판은 가열 건조된 후, 흐르는 물로 세척되고 건조되었다.

최종 액정 디스플레이가 턴온되었을 때, 정전기에 의한 흑색 휘도의 증가 및 콘트라스트의 감소도 관찰되지 않았고, 제 6 실시예에서와 동일한 효과를 얻었다.

제 8 실시예

본 실시예에서는, 도전막이 다음과 같이 형성되는 것을 제외하고 제 6 실시예와 동일하였다.

이소프로판올/아세톤 (1:1) 의 혼합물내에 1g 의 3,4-디옥시티오펜, 2g 의 p-톨루엔황산 제 2 철염 및 5g 의 폴리비닐 아세테이트를 함유하는 50 ml 용액이, 중심부에 편광 소자를 갖고 적층된 트리아세테이트 기판을 구비하는 편광판상에 도포되었다. 그 다음에, 상기 편광판은 가열건조된 후, 흐르는 물로 세척되고 건조되었다.

최종 액정 디스플레이가 턴온되었을 경우, 정전기에 의한 흑색 휘도의 증가 및 콘트라스트의 감소도 관찰되지 않았고, 제 6 실시예와 동일한 효과를 얻었다.

제 9 실시예

에탄올내에 0.5g 의 폴리(알킬암모늄테트라알콕시보란) 및 0.3g 의 트리아세틸-(2-히드록시에틸)암모늄염을 함유하는 50 ml 용액이, 중심부에 편광 소자를 갖고 적층된 트리아세테이트 기판을 구비하는 편광판상에 도포되었다. 그 다음에, 상기 최종 편광판은 가열건조되었다. 상기 편광판은 접착제로 상기 액정셀에 접착되어 정상적인 흑색 배경을 갖는 액정 디스플레이를 제조하였다.

상술되고 도시된 본 발명을 다양하게 변형할 수 있음은 당 분야의 당 업자에게 명백할 것이다. 그러한 변형들은 첨부된 청구항의 정신 및 범위에 포함될 것이다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 횡배향전계에 의해 액정의 배향을 제어하는 것에 기초한 액정 디스플레이를 제공한다. 본 발명의 액정 디스플레이는 패널의 바깥에 발생된 정전기의 영향을 받지 않으며, 콘트라스트의 감소 및 디스플레이 품질의 저하를 방지할 수 있다.

본 발명은 또한 ITO 또는 NESA 막을 제조하는 데 사용되는 진공 동작 장치를 필요로 하는 스퍼터링 또는 증착 공정이 필요없고, 간단히 도전성 코팅 용액을 도포하고 용매를 제거함으로써 도전막을 형성할 수 있다.

본 발명은 또한 편광판을 적용하고 보호막을 제거하는 동안 정전기가 회로 소자를 손상시키는 것을 방지하고, 그러므로 우수한 작업성을 갖는 액정 패널을 제공할 수 있다.

Claims

바깥 표면 및 안쪽 표면을 갖는 제 1 기판, 상기 제 1 기판의 상기 안쪽 표면과 대향하는 안쪽 표면 및 바깥 표면을 갖는 제 2 기판, 및 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 샌드위치된 액정 조성물을 포함하며,

상기 제 1 기판의 상기 안쪽 표면은 적어도 제 1 및 제 2 전극이 그 위에 배치되고 그럼으로써 상기 제 1 및 제 2 기판에 대해 횡방향을 갖는 전계를 제공하며, 전압이 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 인가되는 경우 상기 액정의 분극 작용을 제어하며;

상기 제 1 및 제 2 기판의 한쪽 또는 양쪽의 상기 바깥 표면상에 도전막이 형성되고,

상기 도전막은 유기 도전막을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 기판의 한쪽 또는 양쪽의 상기 바깥 표면상에 형성되는 편광판을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 기판의 한쪽 또는 양쪽이 투명한 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기판은 액티브 매트릭스형 기판인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
제 2 항에 있어서, 상기 도전막은 상기 제 2 기판의 상기 바깥 표면상에 형성되고, 편광판이 상기 도전막상에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
제 2 항에 있어서, 편광판이 상기 제 2 기판의 상기 바깥 표면상에 형성되고, 상기 도전막은 상기 편광판상에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
제 2 항에 있어서, 편광판이 상기 제 1 기판의 상기 바깥 표면상에 형성되고, 상기 도전막은 상기 편광판상에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
제 1 항에 있어서, 도전막이 상기 제 1 및 제 2 기판 각각의 상기 바깥 표면상에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 기판 각각의 상기 안쪽 표면상에 배치되는 정렬막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
제 1 항에 있어서, 상기 도전막은 다음의 화학식 (1)

(1)

으로 표현되는 반복 단위를 갖는 폴리티오펜 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
제 1 항에 있어서, 상기 도전막은 트리아세틸-(2-히드록시에틸) 암모늄염을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
제 1 항에 있어서, 상기 도전막은 폴리 (알킬암모늄 테트라알콕시보란) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
바깥 표면 및 안쪽 표면을 갖는 제 1 기판, 상기 제 1 기판의 상기 안쪽 표면과 대향하는 안쪽 표면 및 바깥 표면을 갖는 제 2 기판, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 사이에 샌드위치된 액정 조성물, 및 상기 제 1 및 제 2 기판의 한쪽 또는 양쪽의 상기 바깥 표면상에 형성되는 편광판을 포함하며;

상기 제 1 기판의 안쪽 표면은, 교차하는 게이트 및 드레인 전극들, 상기 게이트 및 드레인 전극들 사이의 교차점에서의 스위칭 소자들, 상기 스위칭 소자에 접속되는 소스 전극 및 적어도 일부가 소스 전극과 대향하는 공통 전극이 그 위에 배치되며, 그럼으로써 전압이 상기 소스 전극과 상기 공통 전극 사이에 인가되는 경우 상기 제 1 및 제 2 기판에 대해 횡방향을 갖는 전계를 제공하며;

상기 제 1 및 제 2 기판의 한쪽 또는 양쪽의 상기 바깥 표면상에 또는 편광판상에 유기 도전막이 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
(1) 바깥 표면 및 안쪽 표면을 갖는 제 1 기판, 상기 제 1 기판의 상기 안쪽 표면과 대향하는 안쪽 표면 및 바깥 표면을 갖는 제 2 기판, 및 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 샌드위치된 액정 조성물을 형성하는 단계로서, 상기 제 1 기판의 안쪽 표면은, 적어도 제 1 및 제 2 전극이 그 위에 배치되며, 그럼으로써 상기 제 1 및 제 2 기판에 대해 횡방향을 갖는 전계를 제공하며, 전압이 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 인가되는 경우 상기 액정의 분극 작용을 제어하는, 제 1 기판, 제 2 기판 및 액정 조성물을 형성하는 단계; 및

(2) 상기 제 1 및 제 2 기판의 한쪽 또는 양쪽의 상기 바깥 표면상에 도전막을 형성하는 단계를 포함하며,

상기 도전막은 유기 도전막을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 제조방법.
제 14 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 기판의 한쪽 또는 양쪽의 상기 바깥 표면상에 편광판을 형성하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 제조방법.
제 14 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 기판 각각의 안쪽 표면상에 정렬막을 형성하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 제조방법.
제 15 항에 있어서, 상기 제 2 기판의 상기 바깥 표면상에 상기 도전막을 형성하는 단계, 및 상기 도전막상에 편광판을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 제조방법.
제 15 항에 있어서, 상기 제 2 기판의 상기 바깥 표면상에 편광판을 형성하는 단계, 및 상기 편광판상에 상기 도전막을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 제조방법.
제 15 항에 있어서, 상기 제 1 기판의 상기 바깥 표면상에 편광판을 형성하는 단계, 및 상기 편광판상에 상기 도전막을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 제조방법.
제 15 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 기판 각각의 상기 바깥 표면상에 도전막을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 제조방법.
(1) 바깥 표면, 안쪽 표면 및 주변부를 갖는 제 1 기판을 형성하는 단계로서, 상기 안쪽 표면은 교차하는 게이트 및 드레인 전극들, 상기 게이트 및 드레인 전극들 사이의 교차점에서의 스위칭 소자들, 상기 스위칭 소자에 접속되는 소스 전극 및 적어도 일부가 상기 소스 전극과 대향하는 공통 전극이 그 위에 배치되며, 그럼으로써 전압이 상기 소스 전극 및 공통 전극 사이에 인가되는 경우 상기 제 1 기판에 대해 횡방향을 갖는 전계를 제공하는, 상기 제 1 기판을 형성하는 단계;

(2) 바깥 표면, 안쪽 표면 및 주변부를 갖는 제 2 기판을 형성하는 단계;

(3) 상기 제 1 및 제 2 기판의 한쪽 또는 양쪽의 상기 바깥 표면상에 편광판을 형성하는 단계;

(4) 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 각각의 상기 안쪽 표면상에 정렬막을 형성하는 단계;

(5) 상기 제 1 및 제 2 기판의 한쪽 또는 양쪽의 상기 바깥 표면상에 또는 편광판상에 유기 도전막을 형성하는 단계;

(6) 상기 제 2 기판에 평행하게 상기 제 1 기판을 위치시키고, 상기 두 기판 사이에 스페이서를 설치하여 상기 제 1 기판의 상기 안쪽 표면 및 상기 제 2 기판이 서로 대향하도록 그들 사이에 갭을 형성하고, 또한 상기 제 1 기판의 상기 주변부 및 상기 짝진 기판 둘레를 밀봉하여 셀을 형성하는 단계; 및

(7) 상기 셀 내부로 액정 조성물을 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 제조방법.
제 21 항에 있어서, (8) 구동 회로를 상기 셀에 접속하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 유기 도전막의 표면 저항은 100 ㏀/sq 인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
제 14 항에 있어서, 상기 유기 도전막의 표면 저항은 100 ㏀/sq 인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 제조방법.