KR100326828B1 - 액정표시장치,그제조방법및그구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 각각 전극을 갖는 두 기판 사이에 액정층을 포함하고, 액정층에 둘 이상의 미소영역이 공존하고, 하나의 기판상의 전극은 개구부를 갖고, 개구부의 영역내에는 액정의 초기배향을 제어하기 위한 제 2 전극이 제공되는 액정표시장치를 제공한다. 이 액정표시장치는 높은 콘트라스트, 신속한 응답 및 우수한 시야각특성과 같은 개선된 특성을 갖고 있고 포토레지스트 단계와 같은 까다로운 단계없이 제조될 수 있다.

Description

액정표시장치, 그 제조방법 및 그 구동방법{A LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND PROCESSES FOR MANUFACTURING AND DRIVING THEREOF}
본 발명은 액정표시장치, 그 제조방법 및 그 구동방법에 관한 것이다. 특히, 제조가 용이하고, 시야각특성이 우수하며, 또한 신속한 응답을 줄 수 있는 액정표시장치, 그 제조방법 및 그 구동방법에 관한 것이다.
폭넓게 이용되어 온 트위스티드 네마틱 (이하, "TN"으로 표기)형 액정표시장치에 있어서는, 전압이 인가되지 않아 액정분자가 기판표면에 평행인 "백 (白)" 표시상태에서, 전계에 따라 액정분자의 방향을 변화시키도록 인가전압을 변경시키므로써 "흑 (黑)" 상태로 표시상태가 점차 바뀐다.
그러나, TN 형의 액정표시장치는, 전압 인가에 의한 액정분자의 독특한 거동 때문에 시야각이 좁다. 이것은 중간 조(調) 표시 (half tone display)에서의 액정분자의 상승방향에 있어서 특히 현저하다.
TN 형의 액정표시장치는 동화상표시에 적절할 만큼 그렇게 신속하게 응답하지는 않는다.
JP-A 4-261522 및 JP-A 6-43461에는 액정표시장치의 시야각 특성을 개선하는 기술이 제안되어 있다. 이 기술에서는, 호메오트로픽으로 배향된(homeotropically-oriented) 액정셀이 준비된다. 이것은 편광축이 서로 수직이 되도록 위치되어 있는 두 개의 편광판 사이에 놓인다. 도 7 에 도시된대로, 개구부 (34)를 갖는 공통전극 (32)을 이용하여, 시야각 특성을 개선하기 위하여 각 화소를 두 개 이상의 액정도메인으로 분할하도록 비균일계가 생성된다. JP-A 4-261522에는 전압 인가시 액정분자의 배향방향을 제어하므로써 높은 콘트라스트를 얻는 공정이 개시되어 있다. JP-A 6-43461에 기술된대로, "흑" 상태에서의 시야각 특성은, 필요하다면, 광학 보상기를 이용하여 개선될 수 있다. 더욱이, JP-A 6-43461에는 시야각 특성을 개선하기 위해 호메오트로픽으로 배향된 액정셀뿐 아니라 TN-배향된 셀에서의 비균일계에 의해 각 화소가 둘 이상의 도메인으로 분할될 수 있다는 것이 개시되어 있다.
그러나 이 기술은, 통상의 TN형 액정표시장치 제조에는 불필요한 "공통전극 (32)에 대한 포토레지스트 단계와 같은 미세가공단계"를 필요로 하고, 상하기판 (23, 33)의 고도의 중첩기술을 필요로 한다. 이 문제는 TFT와 같은 스위칭소자를 이용한 액티브 매트릭스형 액정표시장치의 경우에 특히 큰 문제이다. 구체적으로, 통상의 액티브 매트릭스형 액정표시장치에서는, 박막 다이오드와 같은 액티브소자는 한 쪽의 투명기판상에 제조된다. 그러므로, 포토레지스트 단계와 같은 미세가공단계는 한 쪽의 기판상에서만 필요하고, 보통 "공통전극"이라고 하는 전극 면에서의 타 기판은 미세가공을 필요로 하지 않고 전면 (全面)에 전극만을 갖는다. 한편, 상기 종래기술의 표시장치는 미세가공이 필요하지 않는 "공통전극"에 대한 포토레지스트 단계와 같은 미세가공단계를 필요로 하는데, 이로 인해 단계수가 증가되고 상하기판 (23, 33)의 고도의 중첩기술이 필요하게 된다.
또한, 도 7 에 도시된대로, 상기 종래기술의 표시장치는, 개구부 (34) 영역에 전극을 갖지 않으므로, 이 영역에는 액정분자가 전극 (32)에 인가된 전압에 적절하게 응답하기에 충분한 전계가 제공되지 않을 수도 있다는 결점이 있다. 더욱이, 종래기술의 표시장치는 신속한 응답을 하지 않는다고 하는 결점이 있다.
JP-A 9-105041에는 시야각 특성을 개선하는 다른 기술이 개시되어 있는데, 한 쪽의 기판에서는 액정분자가 이 기판면에 실질적으로 수직으로 배향 (配向)되고, 다른 기판에서는 이 분자가 기판면에 실질적으로 평행으로 배향되고, 그리고 각 화소는 액정분자의 상승 (수직배향 부분에 대해서는 하강) 방향이 다른 다수의 영역으로 분할되어, 서로의 영역에서 시야각 특성을 보상하여, 시야각을 확장한다.
JP-A 9-105041에 개시된 기술은 각 화소를 다수의 영역으로 분할하기 위한 포토레지스트 공정과, 마스크를 통한 편광의 방사공정과 같은 추가의 복잡한 공정을 필요로 한다. 도 9 는, 한 화소를 두 영역으로 분할하는 일례를 도시한다. 러빙 (rubbing)에서는, 액정의 배향방향을 서로 180°다르게 하기 위하여, 화소영역의 절반을 예컨대, 레지스트 마스크로 덮은 상태에서 기판면을 한 쪽 방향 (41)으로 러빙하고, 레지스트 마스크를 제거하고, 그리고나서 노출된 나머지 절반의 화소영역을 레지스트 마스크로 덮는 동안에 반대방향으로 기판을 러빙하는 일련의 공정이 부가되어야 한다. 편광방사를 이용하는 경우에는, 유사한 마스크를 이용하여 경사진 방향으로부터 화소의 절반에 편광을 방사하고, 다음에 노출되지 않은 나머지 절반에 제 1 방향과 180°다른 경사진 방향으로부터 편광을 방사하는 일련의 공정이 부가되어야 한다.
또한, JP-A 7-84254 및 JP-A 7-49509 에는 시야각 특성과 액정표시장치의 응답속도를 개선하는 기술이 개시되어 있다. 이 기술에서, 벤드 (bend)-배향된 액정셀이 준비되고, 이때 이것은 편광축이 서로 수직인 두 개의 편광판 사이에 놓인다. 따라서, 이런 표시장치는 상하기판 근처의 배향이 이들의 복굴절을 서로 보상하는 작용을 이용하여, 도 10 에 도시된대로, 시야각 특성을 개선한다. 이러한 접근은 응답이 신속한 장점이 있다. JP-A 7-84254 에 기술된대로, 이 표시장치는, 필요하다면, 광학 보상기를 이용하여, 흑상태에서의 시야각 특성을 개선한다. 게다가, JP-A 9-120059 에는, 전압 인가후, 벤드 배향을 안정화하기 위해 프리폴리머가 UV 방사로 중합되는데, 이는 벤드 배향이 분사 배향으로 변환되지 못하도록 하기 위해서이다.
벤드 배향을 이용하는 표시장치는 종래의 TN-배향된 표시장치에 비해 더 빠른 응답을 나타내고 시야각 특성에 있어서 개선되어 있다. 그러나, 계조 (gradation) 변환이 일어나는 영역이 있는데, 이로 인해 시야각 특성이 부적절하게 된다.
한 화소가 한 쪽 기판상의 전극내에 개구부를 제공하므로써 분할되는 접근법(JP-A 4-2615522 및 JP-A 6-43461)은 상하층 양기판의 경사방향이 제어되어야 하는 벤드 배향에 적용될 수 없다.
본 발명의 목적은 종래기술의 문제점을 해결하는 것, 즉, 높은 콘트라스트와 신속한 응답을 나타내고 시야각 특성이 우수한 액정표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 포토레지스트 단계와 같은 까다로운 공정을 증가시키지 않고 상기 액정표시장치를 신속히 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 액정표시장치가, 높은 콘트라스트, 신속한 응답 및 우수한 시야각 특성과 같은 좋은 특징을 충분히 나타낼 수 있는 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 각각이 전극을 갖는 두 기판 사이에 액정층을 포함하는 액정표시장치를 제공하는데, 여기서 액정층에 둘 이상의 미소영역이 공존하고, 하나 또는양 기판상의 전극은 개구부를 갖는데, 이 영역에서는 액정의 초기배향을 제어하는 제 2 전극이 제공된다.
본 발명은 또한 각각이 전극을 갖는 두 기판 사이에 액정층을 포함하는 액정표시장치를 제공하는데, 액정층에 둘 이상의 미소영역이 공존하고, 하나 또는 양 기판은 액정의 초기배향을 제어하는 전극과 절연된 제 2 전극이 제공되는 전극을 갖는다.
본 발명은 각각이 전극을 갖는 두 기판 사이에 액정층을 포함하는 액정표시장치를 제조하는 방법을 제공하는데, 액정층에 둘 이상의 미소영역이 공존하고, 이 영역에서는 각각이 전극을 갖는 두 기판을 구비한 빈 패널 (panel)에 액정을 주입하는 단계를 포함하는 액정의 초기배향을 제어하는 제 2 전극이 제공되고, 하나 또는 양 기판상의 전극은 액정의 초기배향을 제어하고, 액정의 초기배향을 제어하도록 제 2 전극과 대향전극 사이에 개구부를 갖는 전극과 대향전극사이에 인가된 전압과 동일하거나 더 큰 전압을 인가하는 제 2 전극이 제공되는 개구부를 갖는다.
본 발명은 각각이 전극을 갖는 두 기판사이에 액정층을 포함하는 액정표시장치를 제조하는 방법이 제공되는데, 액정층에 둘 이상의 미소영역이 공존하고, 하나 또는 양 기판은 액정의 초기배향을 제어하기 위하여 상기 전극과 절연된 제 2 전극이 제공되는 전극을 갖는데, 각각이 전극을 갖는 두 기판을 구비한 빈 패널에 액정을 주입하는 단계를 포함하고, 하나 또는 양기판은 액정의 초기배향을 제어하고 그리고 제 2 전극과 대향전극 사이에 액정의 초기배향을 제어하도록 제 2 전극을 갖는 전극과 대향전극 사이에 인가된 전압과 동일하거나 더 큰 전압을 인가 상기 전극과 절연된 제 2 전극이 제공되는 전극을 갖는다.
본 발명은 또한 각각이 전극을 갖는 두 기판사이에 액정층을 포함하는 액정표시장치를 구동하는 방법을 제공하는데, 액정층에 둘 이상의 미소영역이 공존하고, 하나 또는 양기판상의 전극은 개구부를 갖고, 이 영역에서는 액정의 초기배향을 제어하고, 제 2 전극과 대향전극 사이에, 개구부를 갖는 전극과 대향전극 사이에 인가된 전압과 동일하거나 더 큰 전압을 인가하는 제 2 전극이 제공된다.
본 발명은 또한 각각이 전극을 갖는 두 기판사이에 액정층을 포함하는 액정표시장치를 구동하는 방법을 제공하는데, 액정층에 둘 이상의 미소영역이 공존하고, 하나 또는 양 기판은 액정의 초기배향을 제어하는 상기 전극과 절연된 제 2 전극이 제공된 전극을 갖고, 이는 제 2 전극과 대향전극 사이에, 제 2 전극을 갖는 전극과 대향전극 사이에 인가된 전압과 동일하거나 더 큰 전압을 인가하는 단계를 포함한다.
본 발명의 상기 액정표시장치에서는, 액정층은, 액정의 초기배향을 제어하도록 제 2 전극과 대향전극간의 전압을 거기에 인가하므로써 둘 이상의 미소영역으로 분할될 수 있다. 따라서, 높은 콘트라스트, 신속한 응답 및 넓은 시야각과 같은 우수한 시야각 특성을 갖는 표시장치는 포토레지스트 단계와 같은 까다로운 제조단계의 증가없이도 제공될 수 있다.
여기서 "개구부의 영역에서"의 의미는, 액정표시장치를 정면에서 볼 때 개구부와 제 2 전극은 거의 겹쳐진다는 것이고, 이것은 단면으로 볼 때 제 2 전극이 개구부와 동일 위치에 있다는 것을 반드시 의미하는 것은 아니다. 즉, 개구부와 제 2 전극은 도 1 에 도시된대로 절연막을 통해 "다른 층"에서뿐만 아니라 도 3 에 도시된대로 "동일층"에 있을 수 있다. 여기서, "개구부와 제 2 전극이 동일 층에 있다"는 기재는, 예컨대 도 3 에 도시된대로, 화소 전극 (22)에 형성된 개구부 (24) 내에, 화소 전극 (22)과 전기적으로 절연된 제 2 전극이 제공된다는 의미이다. "액정의 초기배향"이란 기재는, 넓은 의미에서 구동의 시작에서 액정의 배향을 의미하고, 또한 패널 제조중의 초기배향을 의미할 수도 있다.
본 발명에 따라, 높은 콘트라스트, 신속한 응답 및 우수한 시야각 특성을 갖는 액정표시장치가 제공될 수 있다. 이런 액정표시장치는 우수한 화상을 표시하는데 사용될 수 있다. 액정표시장치는 포토레지스트 단계와 같은 까다로운 단계를 증가시키지 않고, 감소된 비용으로 쉽게 제조될 수 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 액정표시장치의 단면도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 다른 액정표시장치의 단면도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 다른 액정표시장치의 단면도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 액정표시장치의 일 화소내의 하층기판의 평면도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 액정표시장치의 몇개의 화소내의 하층기판의 평면도이다.
도 6 은 본 발명에 따른 액정표시장치의 몇개의 화소내의 하층기판의 평면도이다.
도 7 은 종래기술의 액정표시장치의 설명도이다.
도 8 은 종래기술의 액정표시장치의 단면도이다.
도 9 는 종래기술의 액정표시장치의 단면도이다.
도 10 은 종래기술의 액정표시장치의 단면도이다.
도 11 은 본 발명에 따른 다른 액정표시장치의 단면도이다.
도 12 는 본 발명에 따른 다른 액정표시장치의 단면도이다.
도 13 은 본 발명에 따른 액정표시장치의 몇개의 화소내의 하층기판의 평면도이다.
도 14 는 종래기술의 액정표시장치의 설명도이다.
도 15 는 종래기술의 액정표시장치의 단면도이다.
도 16 은 본 발명에 따른 다른 액정표시장치의 단면도이다.
도 17 은 본 발명에 따른 다른 액정표시장치의 단면도이다.
도 18 은 본 발명에 따른 다른 액정표시장치의 단면도이다.
도 19 는 본 발명에 따른 다른 액정표시장치의 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
11 : 액정분자 21, 31 : 배향막
22, 32 : 전극 23, 33 : 기판
24 : 개구부 25 : 제 2 기판
26 : 절연막
본 발명의 액정표시장치에서는, 액정층은, 부(負)의 유전율이방성을 갖는 액정으로 구성되는 것, 배향이 그 주위의 한 쪽 기판 평면에는 수직이고 그 주위의 다른 쪽 기판 평면에는 평행인 것, 그리고 액정이 한 쪽 기판에서 다른 쪽 기판까지 벤트 (bent) 변형으로 되는 것으로부터 선택될 수 있다.
이들 액정층에 대해, 액정층내의 둘 이상의 미소영역은 서로 액정분자의 다른 틸트(tilt) 방향을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정표시장치는, 시야각 특성을 더욱 개선하기 위해 편광판과 액정셀 사이에 하나 이상의 광학 보상기를 갖는 것이 바람직하다. 광학 보상기는 경사진 방향에서의 보상지연변화의 견지에서 광학상 부(負)인 것이 바람직하다.이런 보상기는 이축 신장(biaxial stretching)에 의해 준비된 한 장의 막일 수 있다. 유사한 효과는 두 장 이상의 단축 신장된 막에 의해 준비된 실질적으로 광학상 부의 단축 보상기를 이용하여 얻어질 수 있다.
액정층이 한 쪽 기판에서 타기판까지 벤트(bent) 변형을 갖는 경우, 광학 보상기는 광학상 부이고 단축이며, 광축의 방향이 이 기판의 수직선의 것과 동일한 방식으로 위치되는 것이 바람직하다. 액정이 처음에 원칙적으로 벤드(bend) 배향내에 있는 경우, 광축의 방향이 기판의 수직선의 것과 동일한 방식으로 광학상 부인 단축 보상기를 위치시키는 것은, 경사진 방향으로부터의 지연을 제거할 수 있다. 따라서, 이 대칭성 때문에, 광학상 부인 하나의 단축 보상기는, 한 화소가 다수의 영역으로 분할되는 경우에도 적절한 보상을 실행할 수 있다.
게다가, 광학상 정(正)의 이방성을 갖는 막은 본 발명의 액정표시장치에 적용될 수 있다. 액정이 처음에 수직으로 있거나 원칙적으로 벤드 배향인 경우, 디바이스 특성 때문에, 어떤 방향으로의 편향은, 있다면, 더욱 보상될 수 있다. 예를 들면, 필요한 경우, 정의 광학적 이방성을 갖는 막을 이용하여 인-플레인 (in-plane) 방향으로 액정층의 광학적 이방성을 보상하므로써, 흑상태를 표시하는 동안 경사진 방향으로 백상태로 하는 것은 효과적으로 제어될 수 있다.
본 발명의 제조 방법에서, 기판에 압력을 가하는 중에 제 2 전극과 대향전극 사이에 전압을 인가하는 것이 바람직하다. 액정층상에 적절한 분할을 얻기에 충분한 응력이 생성될 수 있기만 하면, 압력 적용에 제한은 없다. 이 응력은 기계적 진동에 의해 액정층상에 생성될 수 있다. 따라서, 액정분자의 움직임은 가속되고, 더 많은 액정분자가 전계에 따른 방향으로 움직이고, 그리고나서 경계영역은 전계에 따른 방향으로 움직인다. 결과적으로, 우수한 액정표시장치가 제공될 수 있고, 각 화소는 전적으로 원하는 위치에 분할된다.
여기서, 액정의 경계영역을 움직이기에 충분한 압력을 기판에 가하는 것이 적절할 수 있다. 이런 압력은 큰 압력 디바이스를 이용하여 적용될 수 있고 또는 예컨대 펜촉 모양의 물체에 의해 낮은 압력이 가해질 수도 있다. 이 압력은 연속적으로, 간헐적으로 또는 주기적으로 적용될 수 있다.
예컨대, 캠을 이용하여 기계적 구조에 의거한 진동, 그리고 초음파 및 초저주파와 같은 음파와 같이, 액정층상에 응력을 생성할 수 있는 한 다양한 기계적 진동이 적용될 수 있고, 이에 의해 미소영역이 움직여질 수 있다. 무엇보다도, 초음파에 의한 진동이 바람직한데, 이 주파수와 강도는 적절하게 선택될 수 있다.
본 발명의 제조방법에서, 액정의 초기배향은 주어진 전압을 제어전극 (제 2 전극)에 인가하므로써 제어된다. 액정의 초기배향은 실온에서 제어 전극에 전압을 인가하므로써만 제어될 수 있고, 또는 바람직하게는, 제어전극상에 전압을 인가하는 동안에, 빈 패널에 채워진 액정을 가열하여 액정층을 등방성으로 만들고 나서, 액정의 등방성-액정 상전이점과 동일하거나 더 높은 온도로부터 이 전이점보다 더 낮은 온도로 냉각되게 하므로써 제어될 수 있다.
대안으로, 액정의 초기배향을 제어하도록 전압이 제어전극에 인가되고나서 이 액정내에서 혼합된 소량의 중합가능한 모노머(monomer) 또는올리고머(oligomer)가 중합되는 것이 바람직할 수도 있다. 게다가, 상기 온도제어와 중합을 겸할 수도 있다. 이 절차에 의해, 원하는 액정 배향이 보장될 수 있다. 게다가, 배향이 종래의 벤드된 배향 셀에서와 같이 분사 배향으로 변환되는 문제를 해결할 수 있다.
중합이 온도제어없이 수행되는 동안에 전압을 제어전극에 실온에서 인가하므로써 초기배향을 제어하는 경우, 중합은 전압 인가 후에 수행되는 것이 바람직하지만, 중합반응은 전압인가 전에 수행될 수도 있다. 온도제어와 중합을 겸하는 경우, 모노머 또는 올리고머의 반응은, 이것을 등방성으로 만들기 위해 액정층을 가열하기 전 또는 중에, 또는 냉각후에 수행될 수 있다. 빈 패널을 모노머나 올리고머를 포함하는 액정으로 채운 후, 모노머 또는 올리고머는 제 2 전극과 대향전극 사이에 전압을 인가하는 동안에 액정내에서 중합되는 것이 바람직하다. 대안으로, 빈 패널을 모노머나 올리고머를 포함하는 액정으로 채운 후, 이 액정은, 제어전극상에 전압을 인가하는 동안에, 가열하고나서 액정의 등방성-액정 상전이점과 동일하거나 더 높은 온도로부터 전이점보다 더 낮은 온도로 냉각되도록 하고, 그리고나서 액정내에서 모노머나 올리고머를 중합하므로써 등방성으로 만들어진다.
본 발명의 액정표시장치의 제조 방법에서, 초기배향은, 예컨대, 분할된 구성에 따라 프리 틸트(pre-tilt) 각을 제어하도록 광-배향 또는 러빙에 의해 사전에 기판을 처리하므로써 (액정의 배향 방향을 분할하기 위한 처리), 제어전극에 의해 매우 신뢰성있게 제어될 수 있다 . 더욱이, 액정내의 소량의 중합가능한모노머나 올리고머는 배향이 구동전압에 의해 방해받지 않도록 중합되는 것이 가장 효과적일 수 있다.
러빙에 의한 처리를 위해, 분할된 배향은 포토레지스트를 이용해 수행될 수 있다. 광-배향에 의한 처리를 위해, 배향된 막은 편광을 방사하므로써 액정의 배향을 제어할 수 있는 관능기, 예컨대 신남산기(cinnamic acid group)를 갖는 몇몇 화합물을 포함할 수 있고, 편광은 마스크를 통해 경사진 방향으로부터 각 영역상에 방사된다. 편광은, "AM-LCD '96/IDW '96 Digest of Technical Papers, p.337" 에 기술된대로, 폴리머를 감광기(light-sensitive groups)가 편광방사에 의해 중합될 수 있는 배향된 막으로서 이용하여, 프리 틸트 각이 분할된 모양과 함께 제공되는 방식으로 마스크를 통해 경사진 방향으로부터 방사될 수 있다.
이런 분할된 배향 방법은 잘 알려진 기술이지만, 분할의 안정도는 본 발명의 방법에서와 같이 제어전극을 이용하므로써 현저하게 개선될 수 있다. 게다가, 액정내에서 소량의 중합가능한 모노머나 올리고머의 중합은 구동중에 분할을 유지하는 것을 더욱 신뢰성있게 할 수 있다. 게다가, 상기대로 액정 배향을 기억하기 위한 중합은 그 응답을 더욱 신속하게 할 수 있다.
본 발명의 액정표시장치의 액정층은 폴리머를 포함할 수 있다. 이 폴리머는 액정 모노머나 올리고머 단위를 포함하는 액정분자의 것과 유사한 구조를 가질 수 있다. 그러나, 이것은 액정을 배향하는데 반드시 이용되지는 않으므로, 이 구조는 보다 더 융통성있게, 예컨대, 알킬렌 체인 및/또는 단일관능성, 2관능성 또는 다관능성, 즉, 디시클로펜테닐아크릴레이트 및 폴리부타디엔과 같은 3이상의 관능성의 모노머나 올리고머 단위를 가질 수 있다.
폴리머는 주로 분할된 배향 상태를 안정화하기 위해 첨가되거나 형성된다. 액정의 배향 방향이 제어전계에 의해 제어되고 한 화소가 액정의 배향 방향이 서로 다른 다수의 영역으로 분할되는 경우, 분할된 상태는 제어전계가 제거된 후에 사라질 수 있다. 신뢰할만한 분할을 얻도록 이것을 막기 위해, 폴리머는 첨가되거나 형성된다. 이것은 액정의 배향에 기여할 수 있지만, 배향에 대한 주요 기여자는 배향된 막이다.
본 발명에서 사용될 수 있는 모노머와 올리고머는 광경화성(photocurable) 또는 열경화성 모노머 또는 올리고머를 포함한다.
중합가능한 물질은 이들 모노머 및/또는 올리고머 외에 다른 성분을 포함할 수 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 모노머와 올리고머는 가시광선에 반응하는 것뿐 아니라 UV에 의해 반응이 시작될 수 있는 자외선 경화성 모노머도 포함한다. 실시가능성의 견지에서, 후자가 특히 바람직하다.
본 발명에서 이용될 수 있는 광- 또는 자외선-경화성 모노머는 2-에틸헥실 아크릴레이트, 부틸에틸 아크릴레이트, 부톡시에틸 아크릴레이트, 2-시아노에틸 아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 2-에톡시에틸 아크릴레이트, N,N-에틸아미노에틸 아크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸 아크릴레이트, 디시클로펜타닐 아크릴레이트, 디시클로펜테닐 아크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 아크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 모르폴린 아크릴레이트, 페녹시에틸 아크릴레이트, 페녹시디에틸렌글리콜 아크릴레이트, 2,2,2-트리플루오로에틸 아크릴레이트, 2,2,3,3,3-펜타플루오로프로필 아크릴레이트, 2,2,3,3-테트라플루오로프로필 아크릴레이트, 그리고 2,2,3,4,4,4-헥사플루오로부틸 아크릴레이트와 같은 단일관능성 아크릴레이트를 포함한다.
이 화합물은 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 부틸에틸 메타크릴레이트, 부톡시에틸 메타크릴레이트, 2-시아노에틸 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 시클로헥실 메타크릴레이트, 2-히드록시프로필 메타크릴레이트, 2-에톡시에틸 메타크릴레이트, N,N-디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디시클로펜타닐 메타크릴레이트, 디시클로펜테닐 메타크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 메타크릴레이트, 이소보르닐 메타크릴레이트, 이소데실 메타크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 모르폴린 메타크릴레이트, 페녹시에틸 메타크릴레이트, 페녹시디에틸렌글리콜 메타크릴레이트, 2,2,2-트리플루오로에틸 메타크릴레이트, 2,2,3,3-테트라플루오로프로필 메타크릴레이트, 그리고 2,2,3,4,4,4-헥사플루오로부틸 메타크릴레이트와 같은 단일관능성 메타크릴레이트 화합물로부터 선택될 수 있다.
이 화합물은 4,4'-비페닐 디아크릴레이트, 디에틸스틸보에스트롤 디아크릴레이트, 1,4-비스아크릴로일옥시벤젠, 4,4'-비스아크릴로일옥시디페닐 에테르, 4,4' -비스아크릴로일옥시디페닐메탄, 3,9-비스[1,1-디메틸-2-아크릴로일옥시에틸]-2,4,8,10-테트라스피로[5,5]운데칸, α,α'-비스[4-아크릴로일옥시페닐]-1,4-디이소프로필벤젠, 1,4-비스아크릴로일옥시테트라플루오로벤젠, 4,4'-비스아크릴로일옥시옥타플루오로비페닐, 디에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜 디아크릴레이트, 디시클로펜타닐 디아크릴레이트, 글리세롤 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 디(트리메틸올)프로판 테트라아크릴레이트, 디(펜타에리트리톨) 헥사아크릴레이트, 디(펜타에리트리톨)모노히드록시 펜타아크릴레이트, 4,4'-디아크릴로일옥시스틸벤, 4,4'-디아크릴로일옥시디메틸스틸벤, 4,4'-디아크릴로일옥시디에틸스틸벤, 4,4'-디아크릴로일옥시디프로필스틸벤, 4,4'-디아크릴로일옥시디부틸스틸벤, 4,4'-디아크릴로일옥시디펜틸스틸벤, 4,4'-디아크릴로일옥시디헥실스틸벤, 4,4'-디아크릴로일옥시디플루오로스틸벤, 2,2,3,3,4,4-헥사플루오로펜탄디올-1,5-디아크릴레이트, 1,1,2,2,3,3-헥사플루오로프로필-1,3-디아크릴레이트, 그리고 우레탄 아크릴레이트 올리고머와 같은 다관능성 아크릴레이트로부터 선택될 수 있다.
이 화합물은 디에틸렌클리콜 디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올 디메타크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 디시클로펜타닐 디메타크릴레이트, 글리세롤 디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디메타크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리메타크릴레이트, 디(트리메틸올)프로판 테트라메타크릴레이트, 디(펜타에리트리톨) 헥사메타크릴레이트, 디(펜타에리트리톨)모노히드록시 펜타메타크릴레이트, 2,2,3,3,4,4-헥사플루오로펜탄디올-1,5-디메타크릴레이트, 그리고 우레탄 메타크릴레이트 올리고머와 같은 다관능성 메타크릴레이트; 스티렌; 아미노스티렌; 그리고 비닐 아세테이트로부터 선택될 수 있지만, 이들에 한정되는 것이 아니다.
본 발명에서 구동전압은 폴리머와 액정물질 사이의 인터페이스 상호작용에 의해 영향받을 수 있으므로, 상기 화합물은 불소원자를 포함할 수 있다. 이런 화합물은 2,2,3,3,4,4-헥사플루오로펜탄디올-1,5-디아크릴레이트, 1,1,2,2,3,3-헥사플루오로프로필-1,3-디아크릴레이트, 2,2,2-트리플루오로에틸 아크릴레이트, 2,2,3,3,3-펜타플루오로프로필 아크릴레이트, 2,2,3,3-테트라플루오로프로필 아크릴레이트, 2,2,3,4,4,4-헥사플루오로부틸 아크릴레이트, 2,2,2-트리플루오로에틸 메타크릴레이트, 2,2,3,3-테트라플루오로프로필 메타크릴레이트, 2,2,3,4,4,4-헥사플루오로부틸 메타크릴레이트, 또는 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 포함하는 혼합물로부터 합성된 폴리머를 포함하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
광- 또는 자외선-경화성 모노머가 본 발명에서의 중합반응에 사용되는 경우, 빛이나 UV에 대한 개시제가 사용될 수 있다. 이것은 2,2-디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 그리고 1-(4-도데실페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온과 같은 아세토페논류; 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 그리고 벤질 디메틸 케탈과 같은 벤조인류; 벤조페논, 벤조일벤조산, 4-페닐벤조페논, 그리고 3,3-디메틸-4-메톡시벤조페논과 같은 벤조페논류; 티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 그리고 2-메틸티옥산톤과 같은 티옥산톤류; 디아조늄염류; 술포늄염류; 요오드늄염류; 그리고 셀레늄염류와 같은 다양한 개시제로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 몇가지 실시예는 도면을 참조하여 기술된다.
제 1 실시예
본 발명의 액정표시장치에서, 부의 유전율이방성을 갖는 액정분자 (11)를 포함하는 층은 각각 전극 (22 또는 32)을 갖는 두 기판 (23, 33) 사이에 놓인다. 각 전극상에, 필요하다면, 러빙될 수 있는 수직의 배향된 막 (21 또는 31)이 형성된다. 개구부 (24)는 한 쪽 기판 (23) 상의 전극 (22) 내에 형성되고, 동일 위치에서, 제 2 전극 (25)은 액정의 초기배향을 제어하기 위해 형성된다. 다른 전압은 전극 (22)과 제 2 전극 (25)에 인가될 수 있다.
개구부 (24) 또는 제 2 전극 (25)을 갖지 않는 종래의 액정표시장치에서는, 전압인가시, 액정분자는 러빙 처리가 없으면 임의 방향으로 틸트되고, 러빙되었으면 러빙방향으로 틸트된다. 한편, 본 발명의 액정표시장치는 액정의 초기배향을 제어하기 위한 제 2 전극 (25)과 전극 (22)을 갖는다. 그러므로, 경사전계는, 예컨대, 제 2 전극 (25)과 전극 (32) 사이에 전압을 인가하므로써 액정층내에서 생성될 수 있는데, 이 전압은 전극 (22 또는 32)에 인가되는 것보다 더 크다. 따라서, 액정분자 (11)는 도 1 에 도시된대로 경사전계를 따라 기울어진다.
액정의 유사한 거동은 도 7 에 도시된 종래의 표시장치에서처럼 개구부가 제공되는 전극을 사용하므로써 얻어질 수 있다. 그러나, 종래기술의 도 7 에 도시된대로 전극이 개구부 (34)의 영역내에 형성되지 않으므로, 전압이 전극 (32)에인가되는 경우에도 적절한 전계는 이 영역에 인가되지 않고, 따라서 액정은 인가 전압에 적절히 응답할 수 없다.
원하는 효과는, 특히 액티브 디바이스로 구동하는 경우에, 개구부 형성에 의해서만으로는 얻어질 수 없다는 것을 알았다. 구체적으로, 공통 액티브 디바이스에서, 컬러 필터의 면 위의 전극 (보통 "공통전극"이라 함)은 포토레지스트 단계를 필요로 하지 않고 모든 기판표면에 형성될 수 있다. 액티브 디바이스의 면 위의 기판상에서, 스위칭 디바이스는 각 화소에 대해 형성되고 화소 전극은 서로 분리된다. 이런 형태의 디바이스에서, 상층과 하층전극 사이의 크기의 차이에 의거한 경사전계를 생성하기 위한 공통전극내에서 개구부를 형성하는 것이 필수적이고, 이에 의해 액정분자는 분할된 방식으로 틸트된다. 도 8(a) 및 8(b)는 개구부가 각각 액티브 디바이스의 면 위의 전극과 공통전극내에 형성되는 액정표시장치의 단면을 도시한다. 도 8(b) 에 도시된대로, 액티브 디바이스의 면 위의 전극 (22)이 작은 경우, 경사의 반대방향을 갖는 영역이 생성될 수 있고 이들 전극 사이에 경사전계를 제공하지 않을 수 있다. 이 영역은 디스클리네이션(disclination)을 일으킬 수 있고 액정의 틸트방향을 제어할 수 없게 할 수 있다. 따라서, 이 표시장치는 균일한 표시장치에 원하는 배향을 제공하지 못할 수 있다. 그러나, 공통전극내에 개구부를 형성하기 위하여 공통전극의 면 위의 포토레지스트 단계를 수행할 필요가 있다. 이런 제조 방법은 종래의 액정표시장치에는 필요하지 않는 포토레지스트 단계를 필요로 하고, 이로 인해 수율 (收率)의 저하와 가격상승을 가져온다.
본 발명에서처럼 액티브 디바이스의 면 위의 화소 전극내에 개구부를 형성하는 것은 마스크 변경을 필요로 하지만, 추가의 포토레지스트 단계는 필요로 하지 않는다. 이 절차만이 경사전계가 없는 면적이 생성될 수 있다는 결점이 있으므로, 액정의 배향을 제어하는 제 2 전극은 개구부의 영역내에서 형성되고 그리고나서 전압은 경사전계를 생성하도록 인가되는데, 이것은 도 1 의 점선에 의해 표시된다.
액정의 배향을 제어하는 제 2 전극은, 액티브 디바이스가 준비된 경우 드레인선과 신호선과 같은 그런 전극층과는 다른 층으로서 형성될 수 있지만, 임의의 전극층과 동일한 층에 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 마스크만을 변경하는 것은 추가의 포토레지스트 단계없이 원하는 경사전계를 생성하는데 적절할 수 있다. 예를 들면, 게이트 전극층을 구성하는 전극층은 제 2 전극층으로 이용될 수 있다. 제 2 전극 (25)은, 이것이 전극 (22)과 떨어져 개구부 (24) 내에형성되거나 (도 3), 절연층 (26)을 통해 개구부 (24)와 동일 위치에 형성되거나(도 1) 간에 유사한 효과를 제공한다.
본 발명에서 제어전극 (제 2 전극)은 기본적으로 도 5 에 도시된대로 "X" 형태를 갖는다. 분할하는 상태의 견지에서, 바람직한 형태는 도 5(b) 에 도시된대로 한 화소의 일면에 평행인 부분을 갖는 두 개의 결합된 "Y"로 구성되는 것과, 도 5(c) 에 도시된대로 두 개의 결합된 "T"로 구성된 것이다. 이 형태는, 도 5(d) 및 5(e) 에 도시된대로 일직선의 부분뿐 아니라 곡선의 부분도 가질 수 있다. 더욱이, 분할이 정교하면 할수록, 제어 계는 더욱 효과적이고, 그리하여 도5(f) 또는 5(g) 에 도시된대로 다수의 X를 포함하는 형태가 더욱 바람직하다. 이들 X 사이의 전극부분은, 제어전극으로서, 다른 제어전극과 접속될 수 있거나 플로팅할 수 있다. 이 도면에서, 화소의 제어전극은 편의상 서로 분리된대로 그려진다. 그러나, 실용적으로, 이들은 서로 접속되고, 이에 의해 전압은 패널측의 출력단자로부터 동시에 인가될 수 있다.
액티브 디바이스에서, 신호 도체로부터의 횡단 전계는 타원형 화소를 횡으로 분할한다. 그러므로, 제어전극이 도 5(h) 및 6(a) 에 도시된대로 장변(長邊)에 형성되는 경우에, 제어전극과 횡단 전계로부터의 전계는 이 분할을 보장하도록 협력한다. 이 화소의 구성은 액티브 디바이스의 존재 때문에 전적으로 대칭은 아니므로, 도 6(b) 및 (c) 에 도시된대로 비대칭적으로 분할될 수 있다.
본 발명의 액정표시장치는 화소 투명 전극 (22)이 없는 영역, 즉, 제어전극 (25)과 공통전극 (32) 사이의 경사전계를 생성하는 제어전극 (25) 상의 층내에 있는 개구부 (24)를 갖는다. 이 경우에, 이 영역은 빛의 누설을 막기 위해 제어전극보다 더 좁은 것이 바람직하다. 화소 투명 전극 (22)이 없는 영역, 즉, 개구부는 전(全) 제어전극에 정확히 일치할 필요는 없다. 예를 들면, 투명전극 (22)은 도 6(d) 에 도시된대로 일부에서 노치 (notch)를 가질 수 있고 또는 도 6(e) 에 도시된대로 제어전극이 없는 영역을 가질 수 있다.
본 발명의 더 바람직한 실시예에서는, 도 1 에 도시된 것과 같은 구조를 갖는 액정셀의 빈 패널은 제조되고나서, 그곳에 액정이 주입된다. 그리고나서, 제어전극 (25)과 대향전극 (32)에 전압을 인가하는 동안에, 이 셀은 액정의 등방성-액정 상전이점과 동일하거나 더 높은 온도로 가열되고나서, 전이점보다 낮은 온도로 냉각된다. 따라서, 액정의 초기배향은 더 균일하게 제어될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 도 1 에 도시된 것과 같은 구조를 갖는 액정셀의 빈 패널은 제조되고, 이곳에 소량의 모노머나 올리고머를 포함하는 액정이 주입된다. 그리고나서, 제어전극 (25)과 대향전극 (32)에 전압을 인가하는 동안에, 모노머나 올리고머는 빛이나 가열에 의해 중합된다. 따라서, 액정의 초기배향은 더 신뢰성있을 수 있고 사용중의 물리적 충격에 더 저항성이 있을 수 있다.
필요하다면, 중합 공정 전에, 상기대로, 셀은 전압인가 중에 액정의 등방성-액정 상전이점과 동일하거나 더 높은 온도로 가열될 수 있고, 그리고 액정의 배향을 적절하게 균일화하기 위해 전이점보다 더 낮은 온도로 냉각될 수 있다.
액정셀은 제어전극의 구조에 따라 편광의 경사진 방사와 러빙 방향의 변경과 같은 분할된 배향을 위한 통상의 처리를 받는 기판으로부터 준비될 수 있다. 그리고나서, 제어전극 (25)과 대향전극 (32)에 전압을 인가하는 것은 패널의 모든 표면에 분할 경계를 명백히 정할 수 있는데, 이는 신뢰성을 크게 개선시킨다. 신뢰성은 모노머나 올리고머를 포함하는 액정을 사용하고, 분할된 상태를 형성하고, 그리고나서 중합을 수행하므로써 더욱 개선될 수 있다. 이 배향된 막은 러빙을 수행하는 경우 공통의 수직의 배향된 막일 수 있고, 또는 편광의 경사진 방사를 수행하는 경우에, 예컨대, "AM-LCD '96/IDW '96 Digest of Technical Papers, p.337" 에 기술된대로 편광의 방사에 의해 감광기 (photosensitivegroups)의 중합을 통해 준비된 폴리머일 수 있다.
제 2 실시예
본 발명의 다른 실시예에서는, 액정의 초기배향을 제어하는 제 2 전극은, 절연막을 통해, 액정을 구동하는 전극중의 하나에 제공되는데, 그 구조는 도 2 에 도시되어 있다. 이 실시예는, 전극 (22)이 개구부를 갖지 않고 제 2 전극 (25)이 절연막 (26)을 통해 전극 (22) 상에 형성된다는 점을 제외하고는, 제 1 실시예와 유사하다.
이 실시예에 대해, 액정이 액티브 디바이스를 통해 구동되는 액정표시장치에서, 액정의 초기배향을 제어하는 제 2 전극은 전극의 구성에 따라 액티브 디바이스의 면 위의 기판의 전극 상에 준비되는 것이 바람직하다. 이 구성에서, 액티브 디바이스의 적절한 구성을 선택하므로써, 추가의 포토리소그래피 단계는 필요하지 않고, 구동 중에 전압이 인가되지 않은 화소내의 영역은, 개구부가 간단하게 형성되는 표시장치와 비교하여 크게 줄어들 수 있다.
이 실시예에서, 액정은 셀내에 주입되고, 제어전극 (25)과 대향전극 (32)에 전압을 인가하는 동안에, 이 셀은 액정의 등방성-액정 상전이점과 동일하거나 더 높은 온도로 가열되고나서, 전이점보다 더 낮은 온도로 냉각된다. 따라서, 액정의 배향은 더 확실히 제어될 수 있다.
제 1 실시예에서와 같이, 소량의 모노머나 올리고머는 액정내에서 첨가되고, 액정의 초기배향을 제어하는 제 2 전극 (25)과 기판의 전극 (32)에 전압을 인가하는 동안에, 모노머나 올리고머는 액정의 배향을 확실히 제어하고 구동중에 디스클리네이션을 더 신뢰성있게 피하도록 방사나 가열에 의해 중합된다.
더욱이, 러빙이나 빛 배향에 의한 제 2 전극의 구성에 따라 분할된 배향을 받는 기판을 이용하므로써, 분할 또는 액정의 구동중에 액정의 배향은 확실히 제어될 수 있고, 이로 인해 구동중에 보다 더 신뢰성있게 디스클리네이션을 감소시키게 된다.
상기 온도 제어, 중합, 러빙 및 빛 배향의 모두 또는 몇몇은 우수한 화상을 제공하기 위해 배향을 보다 더 확실히 제어하는 것을 가능하게 한다.
제 3 실시예
본 발명의 액정표시장치에서, 액정분자 (11)를 포함하는 층은 도 11 에 도시된대로, 각각 전극 (22 또는 32)을 갖는 두 기판 (23, 33) 사이에 놓인다. 한 전극상에 수직의 배향된 막 (31)이 형성되는데, 필요하면, 이것은 러빙될 수 있다. 다른 전극 상에는 이 액정을 기판표면에 실질적으로 평행하게 배향되게 하는 배향된 막이 적용되는데, 필요하면, 이것은 러빙될 수 있다. 개구부 (24)는 한 기판 (23) 상의 전극 (22) 내에 형성되고, 동일 위치에서, 제 2 전극 (25)은 액정의 초기배향을 제어하기 위해 형성된다. 다른 전압이 이 전극 (22)과 제 2 전극 (25)에 인가될 수 있다.
개구부 (24)나 제 2 전극 (25)이 없는 종래의 액정표시장치에서는, 전압인가시, 수직의 배향된 기판면 상의 액정분자는, 러빙 처리가 없다면 임의 방향으로 틸트되고, 러빙되었다면 러빙방향으로 틸트되다. 따라서, 마스크를 통한 편광 방사단계 또는 포토레지스트 단계는 액정이 경사지는 방향을 분할하기 위해필요하다. 수평으로 배향된 기판면 상에, 미리 기울어진 각은 러빙 방향으로 주어지는데, 액정분자는 전압인가중에 이 방향으로 상승한다. 그러므로, 이 상승방향은 이 방향 중의 하나에 제한된다. 따라서, 이 경우에, 마스크를 통한 편광 방사 단계 또는 포토레지스트 단계는 액정이 상승하는 방향을 분할하기 위해 필요하다. 한편, 본 발명의 액정표시장치는 액정의 초기배향을 제어하는 제 2 전극 (25)과 전극 (22)을 갖는다. 그러므로, 경사전계는 제 2 전극 (25)과 전극 (32) 사이에 전압을 인가하므로써 액정층 내에서 생성될 수 있다. 따라서, 액정분자 (11)는 도 11 에 도시된대로 경사전계를 따라 기울어진다. 여기서, 수평으로 배향된 기판면 상에서, 액정의 인-플레인(in-plane) 배향 방향은 러빙에 의해 제어되고, 미리 기울어진 각이 매우 작은, 바람직하게는 0°인 배향된 막을 이용하면, 이 배향은 경사전계에 의해 효과적으로 제어될 수 있다. 제어전극은 수직 또는 수평의 배향된 기판 면 상에 있을 수 있고, 배향의 안정도의 견지에서 수평으로 배향된 기판 면 상에 있는 것이 바람직하다.
경사전계를 이용하여 액정 배향을 분할하는 것은, 도 14 에 도시된대로 종래의 표시장치에서처럼 개구부가 제공되는 전극을 이용하여 얻어질 수 있다. 그러나, 전극은 종래기술의 도 14 에 도시된대로 개구부 (34)의 영역내에 형성되지 않으므로, 적절한 전계는, 전압이 전극 (32)에 인가되는 경우에도 이 영역내에서 인가되지 않고, 따라서 액정은 인가된 전압에 적절히 반응하지 않을 수 있다.
원하는 효과는, 특히 액티브 디바이스로 구동하는 경우에, 개구부를 형성하는 것에 의해서만으로 얻어질 수 없다는 것을 알았다. 구체적으로, 공통 액티브 디바이스에서, 컬러 필터의 면 상의 전극 (일반적으로 "공통전극"이라 함)은 포토레지스트 단계를 필요로 하지 않고 모든 기판표면에 형성될 수 있다. 액티브 디바이스의 면 위의 기판상에, 스위칭 디바이스는 각 화소에 대해 형성되고 화소 전극은 서로 분리된다. 이런 형태의 디바이스에서는, 상층 및 하층 전극 사이에 크기의 차이에 의거한 경사전계를 생성하는 공통전극내에서 개구부를 형성하는 것이 필수적이고, 이에 의해 액정분자는 분할된 방식으로 기울어진다. 도 14 및 도 15 는 개구부가 각각 액티브 디바이스의 면 상의 전극과 공통전극내에서 형성되는 액정표시장치의 단면을 도시한다. 도 15 에 도시된대로, 액티브 디바이스의 면 상의 전극 (22)이 작을 때, 경사의 반대 방향을 갖는 영역이 생성될 수 있고 이 전극 사이의 경사전계를 제공하지 않을 수 있다. 이 영역은 디스클리네이션을 일으킬 수 있고 액정의 경사 방향을 제어할 수 없게 할 수 있다. 따라서, 이 표시장치는 균일한 표시장치에 원하는 배향을 제공하지 않을 수 있다. 그러나, 공통전극내에 개구부를 형성하는 공통전극의 면 상에 포토레지스트 단계를 실행할 필요가 있다. 이런 제조 방법은 종래의 액정표시장치에는 불필요한 포토레지스트 단계를 필요로 하는데, 이는 수율의 감소와 가격상승을 가져온다.
본 발명에서처럼 액티브 디바이스의 면 상의 화소 전극내에 개구부를 형성하는 것은 마스크 변경을 필요로 하지만, 추가의 포토레지스트 단계는 필요로 하지 않는다. 이 절차만은 경사전계가 없는 면적이 생성될수 있는 결점을 갖고 있으므로, 액정의 배향을 제어하는 제 2 전극은 개구부의 영역내에 형성되고 그리고나서 전압이 경사전계를 생성하도록 인가된다.
액정의 배향을 제어하는 제 2 전극은, 액티브 디바이스가 준비되는 경우 신호선과 드레인선과 같은 이런 전극층과 다른 층으로서 형성될 수 있지만, 임의의 전극층과 동일한 층 상에 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 마스크만을 바꾸는 것은 추가의 포토레지스트 단계없이 원하는 경사전계를 생성하는 것이 적절할 수 있다. 예를 들면, 게이트 전극층을 구성하는 전극층은 제 2 전극층으로서 이용될 수 있다. 제 2 전극 (25)은, 이것이 전극 (22)으로부터 격리되거나 개구부 (24) 내에 형성되거나, 절연층 (26)을 통해 개구부 (24)와 동일한 위치에 형성되거나 (도 11) 간에 유사한 효과를 제공한다.
본 발명에서의 제어전극 (제 2 전극)은 기본적으로 도 13(a) 에 도시된대로 화소의 단변(短邊)에 평행인 부분을 갖는 "-" 형태를 갖지만, 도 13(b) 에 도시된대로 화소의 장변에 평행인 부분을 갖는 "｜" 형태를 가질 수도 있다. 더욱이, 이 분할이 정교하면 할수록, 제어계는 더욱 효과적이고, 그리하여 도 13(c) 또는 13(d) 에 도시된대로 다수의 "-" 또는 "｜"를 포함하는 형태가 더욱 바람직하다. 횡단 방향으로부터의 영향의 견지에서, 이 전극은 화소에 경사진 방향으로 또는 대각선 상에 형성될 수 있다. "-" 또는 "｜" 전극은, 제어전극으로서, 다른 제어전극과 접속되거나 플로팅될 수 있다. 이들 도면에서, 화소의 제어전극은 편의상 서로 분리된대로 그려져 있다. 그러나, 실용적으로, 이들은 서로 접속되어 있고, 이에 의해 전압은 패널면의 출력단자로부터 동시에 인가될 수 있다.
본 발명의 보다 더 바람직한 실시예에서는, 도 11 에 도시된 것과 같은 구조를 갖는 액정셀의 빈 패널은 제조되고나서, 이곳에 액정이 주입된다. 그리고나서, 제어전극 (25)과 대향전극 (32)에 전압을 인가하는 중에, 이 셀은 액정의 등방성-액정 상전이점과 동일하거나 더 높은 온도로 가열되고나서 전이점보다 더 낮은 온도로 냉각된다. 따라서, 액정의 초기배향은 더 균일하게 제어될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 도 11 에 도시된 것과 같은 구조를 갖는 액정셀의 빈 패널은 제조되어, 이곳에 소량의 모노머나 올리고머를 포함하는 액정이 주입된다. 그리고나서, 제어전극 (25)과 대향전극 (32)에 전압이 인가되는 동안에, 모노머나 올리고머는 빛이나 가열에 의해 중합된다. 따라서, 액정의 초기배향은 더욱 신뢰성있을 수 있고 이용중의 물리적 충격에 더 저항성을 가질수 있다.
필요하다면, 중합 공정 전에, 이 셀은 상기대로, 전압인가중에 액정의 등방성-액정 상전이점과 동일하거나 더 높은 온도로 가열되고, 액정의 배향을 더 균일화하기 위해 전이점보다 더 낮은 온도로 냉각된다.
액정셀은 제어전극의 구조에 따라 편광의 경사진 방사와 러빙 방향의 변경과 같은 분할된 배향에 대해 보통의 처리를 받는 기판으로부터 준비될 수 있다. 그리고나서, 제어전극 (25)과 대향전극 (32)에 전압을 인가하는 것은 패널의 모든 표면에 분할 경계를 확실히 정할 수 있고, 이것은 신뢰성을 크게 개선시킨다. 신뢰성은 모노머나 올리고머를 포함하는 액정을 이용하고, 분할된 상태를 형성하고나서 중합을 수행하므로써 더욱 개선될 수 있다. 한 기판상에 형성된 수직의배향된 막은 러빙를 수행하는 경우 공통의 수직의 배향된 막일 수 있고, 또는 편광의 경사진 방사를 수행할 때, 예를 들면, "AM-LCD '96/IDW '96 Digest of Technical Papers, p.337" 에서 기술된대로, 편광의 방사에 의한 감광기의 중합을 통해 준비된 폴리머일 수 있다.
제 4 실시예
본 발명의 다른 실시예에서, 액정의 초기배향을 제어하는 제 2 전극은 절연막을 통해, 액정을 구동하는 전극중의 하나에 제공되는데, 이 구조는 도 12 에 도시된다. 본 실시예는, 전극 (22)이 개구부를 갖지 않고 제 2 전극 (25)은 절연막 (26)을 통해 전극 (22) 상에 형성된다는 점을 제외하고, 제 3 실시예와 유사하다.
이 실시예에 대해, 액정이 액티브 디바이스를 통해 구동되는 액정표시장치에서, 액정의 초기배향을 제어하는 제 2 전극은 전극의 구성에 따라 액티브 디바이스의 면 상의 기판의 전극에 제공되는 것이 바람직하다. 이 구성에서, 액티브 디바이스의 적절한 구성을 선택하므로써, 추가의 포토리소그래피 단계는 필요하지 않고 구동중에 전압이 인가되지 않는 화소내의 영역은, 개구부가 간단히 형성되는 표시장치와 비교하여 크게 줄어들 수 있다. 따라서, 이것은 콘트라스트와 개구율 (numerical aperture)의 관점에서 우수한 화상을 줄 수 있다.
본 실시예에서, 액정은 셀내에 주입되고, 제어전극 (25)과 대향전극 (32)에 전압을 인가하는 동안에, 이 셀은 액정의 등방성-액정 상전이점과 동일하거나 더 높은 온도로 가열되고나서 전이점보다 더 낮은 온도로 냉각된다. 따라서,액정의 배향은 더 확실히 제어될 수 있다.
제 3 실시예에서처럼, 소량의 모노머나 올리고머는 액정내에 첨가되고, 액정의 초기배향을 제어하는 제 2 전극 (25)과 기판의 전극 (32)에 전압을 인가하는 동안에, 모노머나 올리고머는 액정의 배향을 확실히 제어하고 구동중에 디스클리네이션을 보다 확실히 피하도록 방사나 가열에 의해 중합된다.
더욱이, 러빙이나 빛 배향에 의해 제 2 전극의 구성에 따라 분할된 배향을 받는 기판을 이용하여, 분할이나 액정의 구동중에 액정의 배향은 확실히 제어될 수 있고, 이로 인해 구동중에 디스클리네이션을 보다 더 확실하게 감소시키게 된다.
상기 온도 제어, 중합, 러빙 및 빛 배향의 모두 또는 몇몇은 우수한 화상을 제공하기 위한 배향을 보다 확실히 제어하는 것을 가능하게 한다.
제 5 실시예
본 발명의 액정표시장치에서, 액정분자 (11)를 포함하는 층은 도 16 에 도시된대로, 각각 전극 (22 또는 32)을 갖는 두 기판 (23, 33) 사이에 놓인다. 각 전극 상에 배향된 막 (21 및 31)이 형성되는데, 이것은 평행 방향으로 러빙된다. 기판 (23 및 33)의 전극 (22 및 32)은 각각 개구부 (24 및 34)를 갖고, 동일 위치에서, 액정의 초기배향을 제어하도록 각각 제 2 전극 (25 및 35)을 갖는다. 다른 전압이 전극 (22, 32)과 제 2 전극 (25, 35)에 각각 인가될 수 있다.
개구부 (24 및 34) 또는 제 2 전극 (25 및 35)을 갖지 않는 종래의 액정표시장치에서, 전압이 전극 (22 및 32) 사이에 인가될 때, 이 배향은 분사로부터 벤드 배향으로 변환되고, 이 벤딩은 배향된 막의 미리 기울어진 방향에 의해 주어진 방향으로 결정된다. 배향된 막의 미리 기울어진 각이 작은 경우, 벤딩 방향은 유일하게 결정될 수 없고, 따라서 이들 벤딩 방향이 다른 두 영역이 공존할 수 있다. 한편, 본 발명의 액정표시장치는 액정의 초기배향을 제어하는 제 2 전극 (25 및 35)을 갖는다. 예를 들면, 경사전계는 제 2 전극 (25)과 전극 (32) 사이에, 그리고/또는 제 2 전극 (35)과 전극 (22) 사이에 전압을 인가하므로써 액정층내에 생성될 수 있는데, 이 전압은 전극 (22 및 32)에 인가된 것보다 더 높다. 따라서, 액정분자 (11)는 도 16 에 도시된대로 경사전계를 따라 벤드된다. 제 2 전극은 절연막을 통해 개구부내에 또는 절연막을 통해 개구부와 동일 위치에서 형성될 수 있고 (도 16), 이 둘은 실질적으로 동등한 효과를 준다.
본 발명의 표시장치는 상기대로 액정의 미리 기울어진 방향을 제어하므로, 이 배향된 막의 미리 기울어진 각이 작은 것이, 바람직하게는 0°인 것이 좋다.
본 발명에서의 제어전극 (제 2 전극)은 개구율의 견지에서 도 13(a) 에 도시된대로 화소의 단변에 평행인 부분을 갖는 것이 바람직하지만, 도 13(b) 에 도시된대로 화소의 장변에 평행인 부분을 갖는 형태를 가질 수도 있다. 게다가, 분할이 정교하면 할수록, 제어계는 더욱 효과적이고, 그리하여 도 13(c) 또는 13(d) 에 도시된대로 단일 화소내의 다수의 제어전극을 포함하는 형태가 더욱 바람직하다. 이들 도면에서, 화소의 제어전극은 편의상 서로 분리된대로 그려진다. 그러나, 실용적으로, 이들은 서로 접속되어 있고, 이에 의해 전압은 패널 면의 출력단자로부터 동시에 인가될 수 있다.
본 발명의 더욱 바람직한 실시예에서는, 도 16 에 도시된 것과 같은 구조를 갖는 액정셀의 빈 패널이 제조되고나서, 액정은 이곳으로 주입된다. 그리고나서, 제어전극 (25, 35) 및 대향전극 (32, 22)에 각각 전압을 인가하는 동안에, 이 셀은 액정의 등방성-액정 상전이점과 동일하거나 더 높은 온도로 가열되고나서 전이점보다 더 낮은 온도로 냉각된다. 따라서, 액정의 초기배향은 더욱 균일하게 제어될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 도 16 에 도시된 것과 같은 구조를 갖는 액정셀의 빈 패널이 제조되고, 소량의 모노머나 올리고머를 포함하는 액정이 이곳에 주입된다. 그리고나서, 제어전극 (25, 35)과 대향전극 (32,22)에 각각 전압을 인가하는 동안에, 모노머나 올리고머는 빛이나 가열에 의해 중합된다. 따라서, 액정의 초기배향은 더욱 신뢰성이 있을 수 있고 사용중의 물리적 충격에 더욱 저항성이 있을 수 있다. 이런 가공이 없다면, 이 배향은 전극 (22 및 32) 사이의 구동전압을 0으로 한 직후 다시 분사 배향이 될 수 있고, 따라서 모든 시작에서 제어전극에 전압을 인가할 필요가 있다. 한편, 일단 벤드 배향이 유지되고 중합에 의해 정해지면, 순차적인 구동만이 전극 (22 및 33) 사이에 구동전압을 공급하기에 충분할 수 있다.
필요하면, 중합 공정 전에, 상기대로, 이 셀은, 액정의 등방성-액정 상전이점과 동일하거나 더 높은 온도로 가열되고, 액정의 배향이 적절히 균일화하기 위해 전이점보다 더 낮은 온도로 냉각될 수 있다.
제 6 실시예
본 발명의 다른 실시예는, 도 17 에 도시된대로, 액정의 초기배향을 제어하는 한 기판상에 제 2 전극을 갖는다. 제어전극이 없는 다른 기판은 경사진 방향으로부터의 편광 방사와 포토레지스트 공정을 이용하여 러빙 방향을 변화시키는 것과 같은 통상의 배향-분할처리를 받는다.
이런 패널에서, 경사전계는, 예를 들면, 전극 (22 및 32)에 인가된 것보다 더 높은 전압을 제어전극 (25)과 대향전극 (32)에 인가하므로써 생성될 수 있다. 따라서, 개구부 (24)의 면 상의 기판 근처의 액정은 경사전계를 따라 상승할 수 있다. 한편, 개구부가 없는 기판 (33)의 면 상의 액정분자는 프리 틸트 방향으로 상승할 수 있는데, 이것은 2 방향으로 분할된다. 배향된 막 (31)은 편광을 이용하여 배향 분할과 러빙을 받았다. 결과적으로, 액정분자 (11)는, 도 17 에 도시된대로, 경사전계와 배향-분할의 방향을 따라 벤드된다. 제 2 전극은 절연막을 통해 개구부내에 또는 절연막을 통해 개구부와 동일 위치에서 형성될 수 있는데 (도 17), 이 둘은 실질적으로 동등한 효과를 준다.
다시, 액정의 프리 틸트 방향은 배향된 막 (21)의 면 상의 전계에 의해 제어되므로, 배향된 막의 프리 틸트 각이 작은 것이, 바람직하게는 0°인 것이 좋다.
본 실시예는, 특히 액티브 디바이스가 사용될 때, 효과적인데, 이는 제어전극 (제 2 전극)이 한 기판 상에서만 형성될 수 있기 때문이다. 즉, 배향을 제어하는 제 2 전극은 액티브 디바이스가 준비된 경우 신호선과 드레인선과 같은 그런 전극층과 다른 층으로서 형성될 수 있지만, 임의의 전극층과 동일한 층 상에형성될 수도 있다. 따라서, 마스크만을 바꾸는 것은 추가의 포토레지스트 단계없이 원하는 경사전계를 생성하기에 적절할 수 있다. 예를 들면, 게이트 전극층을 구성하는 전극층은 제 2 전극층으로서 이용될 수 있다. 제어전극이 없는 기판 상에 형성된 배향된 막은 러빙을 수행할 때 높은 프리 틸트 각을 줄 수 있는 공통의 배향된 막일 수 있고, 또는 편광의 경사진 방사를 수행할 때, 예컨대, "AM-LCD '96/IDW '96 Digest of Technical Papers, p.337" 에 기술된 대로 편광의 방사에 의한 감광기의 중합을 통해 준비된 폴리머일 수도 있다.
제 5 실시예에서처럼, 본 발명의 더욱 바람직한 실시예에서, 도 17 에 도시된 것과 같은 구조를 갖는 액정셀의 빈 패널이 제조되고나서, 액정은 이곳에 주입된다. 그리고나서, 제어전극 (25)과 대향전극 (32)에 전압을 인가하는 동안에, 이 셀은 액정의 등방성-액정 상전이점과 동일하거나 더 높은 온도로 가열되고나서, 전이점보다 더 낮은 온도로 냉각된다. 따라서, 액정의 초기배향은 더욱 균일하게 제어될 수 있다.
제 5 실시예에와 같이, 본 발명의 더욱 바람직한 실시에서, 도 17 에서와 같은 구조를 갖는 액정셀의 빈 패널이 제조되고, 소량의 모노머나 올리고머를 포함하는 액정이 이곳에 주입된다. 그리고나서, 제어전극 (25)과 대향전극 (32)에 전압을 인가하는 동안에, 모노머나 올리고머는 빛이나 가열에 의해 중합된다. 따라서, 액정의 초기배향은 더욱 신뢰성이 있을 수 있고 사용중에 물리적 충격에 더욱 저항성이 있을 수 있다. 벤드 배향도 고정된다.
필요하면, 중합 공정 전에, 상기대로, 이 셀은, 액정의 등방성-액정 상전이점과 동일하거나 더 높은 온도로 가열되고, 액정의 배향을 적절히 균일화하기 위해 전이점보다 더 낮은 온도로 냉각될 수 있다.
제 7 실시예
본 발명의 다른 실시예에서, 액정의 초기배향을 제어하는 제 2 전극은 절연막을 통해 액정을 구동하는 전극 상에 형성되고, 이 구조는 도 18 에 도시된다.
제 5 실시예에서처럼, 액정의 초기배향을 제어하는 제 2 전극 (25,35)이 있으므로, 경사전계는 제 2 전극 (25)과 전극 (32) 사이 및/또는 제 2 전극 (35)과 전극 (22) 사이에, 전극 (22 및 23)에 인가된 것보다 더 높은 전압을 인가하므로써 생성될 수 있고, 액정분자 (11)는 도 18 에 도시된대로 경사전계의 방향을 따라 벤드된다. 다시, 액정의 프리 틸트 방향은 전계에 의해 제어되므로, 배향된 막의 프리 틸트 각은 작은 것이, 바람직하게는 0°인 것이 좋다.
다시, 본 실시예에서, 빈 패널은 액정으로 채워지고나서, 제 2 전극과 대향전극에 전압을 인가하는 동안에, 이 패널은 액정의 등방성-액정 상전이점과 동일하거나 더 높은 온도로 가열되고나서 액정의 배향을 보장하기 위해 전이점보다 더 낮은 온도로 냉각될 수 있다.
제 5 실시예에서처럼, 소량의 모노머나 올리고머가 액정에 첨가되고, 액정과 대향 기판의 전극의 초기배향을 제어하는 제 2 전극에 전압을 인가하는 동안에, 모노머나 올리고머는 액정의 배향을 확실히 제어하고 구동중에 디스클리네이션을 보다 더 신뢰성있게 피하도록 방사나 가열에 의해 중합된다. 더욱이, 제 5 실시예에서처럼, 벤드 배향은 신뢰성있게 고정될 수 있다.
제 8 실시예
본 발명의 다른 실시예에서, 액정의 초기배향을 제어하는 제 2 전극 (25)은 절연막 (26)을 통해 액정을 구동하는 전극 (22) 상에 형성되고, 이 구조는 도 19 에 도시된다. 제 6 실시예에서처럼, 제어전극이 없는 기판 (33)은 포토레지스트 공정에 의한 러빙 방향의 변경 및 경사진 방향으로부터 편광의 방사와 같은 그런 통상의 배향-분할처리를 받는다.
이런 패널에서, 경사전계는, 예컨대, 전극 (22 및 32)에 인가된 것보다 더 높은 전압을 제어전극 (25) 및 대향전극 (32)에 인가하므로써 생성될 수 있다. 따라서, 제어전극 (25)의 면 상의 기판 (23) 근처의 액정은 경사전계를 따라 상승할 수 있다. 한편, 제어전극이 없는 기판 (33)의 면 상의 액정분자는 프리 틸트 방향으로 상승할 수 있는데, 이것은 2 방향으로 나뉜다. 결과적으로, 액정분자 (11)는 도 19 에 도시된대로, 경사전계 및 배향-분할의 방향을 따라 벤드된다. 다시, 배향된 막 (21)의 면 상의 액정의 프리 틸트 방향은 전계에 의해 제어되므로, 배향된 막의 프리 틸트 각은 작은 것이, 바람직하게는 0°인 것이 좋다.
제 6 실시예에서처럼, 예컨대, 러빙 및 빛 배향에 의해 제 2 전극의 형태를 따라 배향-분할을 받은 기판을 이용하여, 액정의 분할 또는 구동중에 액정의 배향은 더욱 엄밀해 질 수 있고 구동중의 디스클리네이션은 더욱 제어될 수 있다.
필요하다면, 액정의 초기배향과 대향전극의 전극 (32)을 제어하기 위하여 제 2 전극 (25)에 전압을 인가하는 동안에, 패널은 액정의 등방성-액정 상전이점과 동일하거나 더 높은 온도로 가열되고나서, 액정의 배향 제어를 보장하고 우수한 질의 화상을 제공하기 위해 전이점보다 더 낮은 온도로 냉각된다.
더욱이, 소량의 모노머나 올리고머는 액정에 첨가되고, 액정의 초기배향과 대향 기판의 전극을 제어하도록 제 2 전극에 전압을 인가하는 동안에, 모노머나 올리고머는 액정의 배향을 확실히 제어하고 우수한 질의 화상을 공급하도록 방사 또는 가열에 의해 중합된다. 더욱이, 다른 실시예에서처럼, 벤드 배향은 중합에 의해 쉽게 정해질 수 있다.
다음 예는 본 발명을 더 구체적으로 기술한다.
실험예 1
유리기판 상에, 막 형성과 리소그래피 단계를 반복하므로써, 화소의 크기가 100㎛×300㎛이고, 화소의 수가 480×640×3이고, 화면의 대각선 크기가 240㎜인 비정질 실리콘 박막 트랜지스터 (TFT)의 어레이가 형성되었다.
본 실험예에서 TFT는 기판으로부터 게이트 (크롬) 층, 절연 (질화 실리콘), 반도체 (비정질 실리콘) 층, 드레인 소스 (크롬) 층 그리고 화소 (ITO: Indium Tin Oxide) 층으로 구성되는 역-스태거 (reverse-stagger)구조를 갖는다.
각 화소 전극의 ITO 층에서 대각선 폭이 5㎛인 "X"자 형태의 개구부가 형성되었다. 크롬의 제 2 전극은 이 개구부에 상응하여 "X"자 형태로 형성되었다. 제 2 전극은 그와 다른 전압이 이 화소영역으로 외부로부터 인가되도록 설계되었다. 제 2 전극은 게이트 전극에 대해서처럼 크롬으로부터 형성되었으므로, 종래의 제조 방법에 비해 추가의 단계는 필요하지 않았다.
본 실험예에서의 액정 패널을 제조하는 대향 기판은 RGB 컬러 필터 기판이었다 (본 실험예의 기본 구성에 대한 도 1 참조).
이들 기판은 세척되었고, 그리고나서 폴리이미드 수직 배향제 (Nissan Kagaku ; SE 1211)가 도포되었고, 이 기판은 배향된 막 (21 및 31)을 형성하기 위해 90℃에서 15분간 그리고나서 200℃에서 1 시간동안 소성되었다.
그리고나서, 접착제는 이 기판 주위에 도포되었고 스페이서로서 크기가 6㎛인 라텍스 비드(latex beads)가 분포되었다. 이들 기판은 정확하게 중첩되고 압력에 의해 함께 접착된다. 접착된 기판, 즉, 빈 패널은 진공실에 넣어졌다. 이 진공실을 진공으로 한 후, 부의 유전율이방성을 갖는 네마틱 액정 (Merck; MJ 95955)이 주입되었다. 이 액정은 굴절-지수 이방성 △n이 0.0773 이고, 유전율이방성 △ε은 -3.3이다.
액정 패널 상에서, 스트레치(stretch) 축이 서로 수직인 방식으로 두 장의 폴리카보네이트 스트레치 막이 접착되었다. 실질적으로 광학적으로 단축이고 부의 등방성을 갖는 막은 액정패널의 기판 (33)의 바깥면에 접착되었고, 이 막의 △nd (지연)를 설정하는 것은 액정셀의 것과 동일한 값이며 반대 신호를 갖는다. 액정패널의 양쪽에, 액정표시장치를 준비하기 위해, 그 전달 축이 서로 수직인 방식으로 두 장의 편광 막이 접착되었다. 여기서, △n은 굴절-지수 이방성, 즉, 분자의 장변축에 평행인 방향과 수직인 방향의 굴절지수 차이이고, d는 두께이다.
"X" 형태의 전극 및 대향전극에 8V의 전압을 인가하는 동안에, 액정표시장치는 화상을 표시하도록 구동되었고, 이때 화소 표시장치의 전압은 약 5.5V였다. 본 실험예의 액정표시장치는 어느 방향으로도 극성반전을 나타내지 않았고, 이것은 우수한 화상을 주었다.
비교예 1
비교를 위해, 전압이 "X" 형태의 전극에 인가되지 않은 점만 빼고, 도 1 에 도시된대로 액정표시장치가 구동되었다. 이 비교예에서, 표시장치는 극성반전과 수많은 잔상을 나타냈다. 현미경 관찰에 의해, 각 화소에 디스클리네이션이 발생하였고, 이것은 전압인가 직후 시간의 경과와 함께 변화되었다는 것을 알았다.
실험예 2
표시장치 패널은, TFT의 순차적 스태거 구조가 형성된 점을 제외하고 실험예 1 에 기술된대로 준비되었다. 유리기판 상에, 막 형성과 리소그래피 단계를 반복하므로써, 화소의 크기가 100㎛×300㎛이고, 화소의 수가 480×640×3이고, 화면의 대각선 크기가 240mm인 비정질 실리콘 박막 트랜지스터 (TFT)의 어레이가 형성되었다.
본 실험예에서의 TFT는 기판으로부터 화소 (ITO)층, 드레인 소스 (크롬) 층, 반도체 (비정질 실리콘) 층, 절연 (질화규소) 층, 그리고 게이트 (크롬) 층을 가졌다.
각 화소 전극의 ITO 층에, 대각선 폭이 5㎛인 "X" 형태의 개구부가 형성되었다. 크롬의 전극은 개구부에 상응하는 "X" 형태로 형성되었다. 이 전극은 그와 다른 전압이 이 화소영역으로 외부로부터 인가되도록 설계되었다. 전극은 게이트 전극의 경우에서처럼 크롬으로부터 형성되었으므로, 종래의 제조 방법과 비교하여, 추가의 단계를 필요로 하지 않았다.
그리고나서, 실험예 1 에 기술된대로, 패널은 조립되었고 액정은 액정표시장치를 준비하도록 주입되었다.
"X" 형태의 전극 및 대향전극에 8V의 전압을 인가하는 동안에, 액정표시장치는 화상을 표시하도록 구동되었고, 이때 화소 표시장치의 전압은 약 5V였다. 본 실험예의 액정표시장치는, 실험예 1 에서처럼, 어느 방향으로도 극성반전을 나타내지 않았고, 이는 우수한 화상을 주었다.
비교예 2
비교를 위해, 전압인가 중에 "X" 형태의 전극에 전압이 인가되었다는 점을 제외하고, 액정표시장치는 실험예 2 에서 기술된대로 구동되었다. 네 영역의 분할 상태는 불규칙하였고 경사진 방향에서의 거칠기는 육안으로 관찰되었다.
실험예 3
TFT 기판은 실험예 1 에 기술된대로 준비되었다. 이 기판과 컬러 필터 기판은 조립되어 빈 패널이 되었다. 이 접착된 기판, 즉, 빈 패널은 진공실에 놓여졌다. 진공시킨 후, 부의 유전율이방성 (Merck; MJ 95955), UV-경화성 모노머 (Nippon Kayaku; KAYARAD PET-30; 액정의 0.2 wt%), 그리고 개시제(initiator) (Tokyo Kasei; benzoin methyl ether; 모노머의 5 wt%)를 갖는 네마틱 액정으로 구성된 액정용액이 빈 패널로 주입되었다.
표시장치 패널은 110℃로 가열되었고 UV (0.1 mW/㎠)는 30분 동안 방사되었다. 그리고나서, 10V 및 5Hz의 사인파 전압을 "X" 형태의 전극에 인가하고, 5V 및 5Hz의 사인파 전압을 화소에 인가하는 동안에, 이 기판은 20℃/min의 속도로 냉각되었다.
액정의 편광 현미경관찰에 의해, 각 부분은 "X" 형태의 전극에 따라 4개의 미소영역으로 분할되었다는 것이 나타났다. 이 셀을 틸트하는 경우의 휘도편차는, 4 개의 미소영역이 도 1 에 도시된 배향을 갖는다는 것을 보여주었다.
액정표시장치를 준비하기 위해, 액정셀에 광학 보상기와 편광판이 접착되었다. 그리고나서, 액정표시장치의 "X" 형태의 전극에 전압을 인가하지 않고, 화상은 통상대로 나타났다. 그 결과, 중간 조에서의 극성반전이 없고 넓은 시야각을 갖는 우수한 표시를 보여 주었다. 액정평가장치 (Otsuka Denshi; LCD-5000)를 이용하여, 45°의 방위각의 간격으로 계조 표시중에 이 시야각을 측정하므로써 평가되었는데, 이것은 극성반전없이 모든 방향으로 거의 동등한 시야각특성을 제공한다는 것을 나타냈다.
실험예 4
실험예 3 에 기술된대로 빈 패널이 준비되었고, 이곳으로 액정 혼합물, UV-경화성 모노머 및 개시제가 주입되었다. 40V 및 1 Hz의 직각파 전압이 실온에서 표시장치 패널의 "X" 형태의 전극에 인가되었는데, 이때 대향 기판의 화소전극과 드레인선 및 게이트선을 0V로 유지하였고, UV(0.1mW/㎠)는 고압 수은 증기램프로부터 1시간동안 방사되었다.
이 셀의 편광 현미경관찰에 의해, 각 부분이 "X" 형태의 전극에 따라 4 개의 미소영역으로 분할되었다는 것이 나타났다. 이 셀을 틸트하는 경우의 휘도편차는, 4 개의 미소영역이 도 1 에 도시된 배향을 갖는다는 것을 나타냈다.
액정표시장치를 준비하기 위해, 액정셀에 광학 보상기와 편광판이 접착되었다. 액정표시장치의 "X" 형태의 전극에 전압을 인가하지 않고, 화상은 평상시처럼 표시되었다. 이것은, 중간 조에서의 극성반전이 없고 넓은 시야각을 갖는 우수한 표시장치를 보여주었다. 액정평가장치 (Otsuka Denshi; LCD-5000)를 이용하여, 45°의 방위각의 간격으로 계조 표시중에 시야각을 측정하므로써 평가되었는데, 이것은 극성반전없이 모든 방향에서 거의 동등한 시야각특성을 제공함을 나타냈다.
실험예 5
액정표시장치는, 도 4 에 도시된대로 직사각형 개구부 (24)가 화소의 중심에서 형성되고 제어전극 (25)은 "-" 형상을 가졌다는 점을 제외하고, 실험예 4 에 도시된대로 준비되었다. 40V 및 1Hz의 직각파 전압은 실험예 4 에 기술된대로 "-" 형태의 전극에 인가되었는데, 이때 대향 기판의 화소 전극과 드레인선 및 게이트선을 0V로 유지하였고, UV(0.1mW/㎠)는 고압 수은증기램프로부터 1시간동안 방사되었다.
액정셀의 편광 현미경관찰에 의해, 각 부분이 "-" 형태의 전극에 따라 2 개의 미소영역으로 분할됨이 나타났다. 이 셀을 틸트하는 경우의 휘도편차는, 두 개의 미소영역이 도 1 에 도시된 배향을 갖는다는 것을 보여주었다.
액정표시장치를 준비하기 위해, 이 셀에 광학 보상기와 편광판이 접착되었다. 액정표시장치의 "-" 형태의 전극에 전압을 인가하지 않고, 화상은 통상대로 표시되었다. 이것은 중간 조에서의 극성반전이 없고 넓은 시야각을 갖는 우수한 표시장치를 보여주었다. 액정평가장치 (Otsuka Denshi; LCD-5000)를 이용하여, 45°의 방위각의 간격으로 계조 표시중에 시야각을 측정하므로써 평가되었고, 이는 극성반전없이 모든 방향으로 거의 동등한 시야각특성을 제공함을 나타냈다.
실험예 6
실험예 2 에 기술된대로 빈 패널은 준비되었고, 이곳에 액정의 혼합물, UV-경화성 모노머 및 개시제가 실험예 4 에서처럼 주입되었고, 모노머는 UV로 경화성되었다.
이 셀의 편광 현미경관찰에 의해, 각 부분이 "X" 형태의 전극에 따라 4개의 미소영역으로 분할되었음이 나타났다. 이 셀을 틸트하는 경우의 휘도편차는, 4 개의 미소영역이 도 2 에 도시된 배향을 가짐을 보여줬다.
액정표시장치를 준비하기 위해, 액정셀에 광학 보상기와 편광판이 접착되었다. 액정표시장치의 "X" 형태의 전극에 전압을 인가하지 않고, 화상은 통상대로 표시되었다. 이것은 중간 조에서의 극성반전이 없고 넓은 시야각을 갖는 우수한 표시장치를 보여주었다. 액정평가장치 (Otsuka Denshi; LCD-5000)를 이용하여, 45°의 위상각의 간격으로 계조 표시중에 시야각을 측정하므로써 평가되었는데, 이는 이것이 극성반전없이 모든 방향에서 거의 동등한 시야각특성을 제공함을 나타냈다.
실험예 7
실험예 1 에서 기술된대로 TFT를 갖는 기판에 폴리이미드 수직 배향제가 도포되었고, 그리고나서 소성되어 배향 막을 제작하였다. TFT 디바이스의 측의 기판에만 포토레지스트 공정을 이용하므로써, 제어전극에 전압을 인가하는 중에 이 액정의 경사진 방향이 러빙 방향에 상응하는 방식으로 러빙에 의해 분할된 배향이 이 화소의 각 영역에 제공되었다.
실험예 1 에 기술된대로, 스페이서 물질은 분포되었고, 이들 기판은 빈 패널을 준비하도록 중첩되었는데, 이곳에 액정이 주입되었다. 그리고나서, 보상기와 편광막은 액정표시장치를 준비하도록 접착되었다.
"X" 형태의 전극과 대향전극에 8V의 전압을 인가하는 동안에, 액정표시장치는 평상시와 같은 화상을 표시하도록 구동되었는데, 화소 표시장치의 전압은 약 5.5V였다. 본 실험예의 액정표시장치는 어느 방향으로도 극성반전을 나타내지 않았고, 이것은 우수한 화상을 주었다. 또한, 디스클리네이션이 관찰되지 않았다.
실험예 8
실험예 4 에 기술된대로 빈 패널이 준비되었고, 이곳에 액정 혼합물, UV-경화제 및 개시제가 주입되었다. 그리고나서 실험예 4 에 기술된대로 전압을 인가하는 동안에, 패널의 모든 표면은 롤러로 가압되었고, UV로 조사(照射)되었다.
이 셀은 실험예 4 에 기술된대로 편광 현미경관찰에 의해 관찰되었고, 광학보상기와 편광판은 액정표시장치를 준비하도록 접착되었고, 이것으로 화상이 표시되었다.
각 부분은 실험예 4 에서처럼 "X" 형태의 전극에 따라 4 개의 미소영역으로 분할되었다. 분할 경계의 벤딩이 관찰되었고, 이것은 실험예 4 에서의 몇몇 화소에서 관찰되었다. 이것은 어느 방향으로도 극성반전이 없고 넓은 시야각을 갖는 우수한 화상을 주었다.
실험예 9
빈 패널은 실험예 2 에 기술된대로 준비되었고, 이곳에 액정, UV-경화성 모노머 및 개시제의 혼합물이 실험예 4 에 기술된대로 주입되었다. 그리고나서 실험예 4 에 기술된대로 전압을 인가하는 동안에, 패널의 모든 표면은 초음파 발생기로 스캔되었다. 그리고나서 UV는 실험예 4 에 기술된대로 방사되었다.
이 셀은 실험예 4 에 기술된대로 편광 현미경관찰에 의해 관찰되었고, 광학 보상기 및 편광판은 액정표시장치를 준비하도록 접착되었고, 이것으로 화상이 표시되었다.
각 부분은 실험예 4 에서처럼 "X" 형태의 전극에 따라 4 개의 미소영역으로 분할되었다. 분할 경계의 벤딩이 관찰되었고, 이것은 실험예 4 의 몇몇 화소에서 관찰되었다. 이것은 어느 방향으로도 극성반전이 없고 넓은 시야각을 갖는 우수한 화상을 주었다.
실험예 10
유리기판 상에, 막 형성과 리소그래피 단계를 반복하므로써, 화소의 크기가 100㎛×300㎛이고, 화소의 수가 480×640×2이고, 화면의 대각선 크기가 240mm인 비정질 실리콘 박막 트랜지스터 (TFT)의 어레이가 형성되었다.
본 실험예에서의 TFT는, 이 기판으로부터 게이트 (크롬) 층, 절연 (질화 실리콘) 층, 드레인 소스 (크롬) 층 및 화소 (ITO) 층으로 구성된 역 스태거 구조를 가졌다.
각 화소 전극의 ITO 층에서, 폭이 5㎛ (도 13(a))인 "-" 형태의 개구부가 형성되었다. 크롬의 전극은 이 개구부에 상응하여 "-" 형태로 형성되었다. 제 2 전극은 그와 다른 전압이 이 화소영역으로 외부로부터 인가되도록 설계되었다. 제 2 전극은 게이트전극에 대해서처럼 크롬으로부터 형성되었으므로, 종래의 제조 방법과 비교하여, 추가의 단계가 필요하지 않았다.
본 실험예에서의 액정 패널에 대한 대향 기판은 RGB 컬러 필터 기판이었다 (본 실험예의 기본 구성에 대한 도 11 참조).
이들 기판은 세척되었고, 그리고나서 배향된 막 (31)을 형성하기 위해, 폴리이미드 수직 배향제 (Nissan Kagaku; SE 1211)는 컬러필터의 면 상의 기판에 도포되었고, 이 기판은 90℃에서 15분동안 소성되고나서 200℃에서 1 시간동안 소성되었다. 폴리이미드 (JSR; JALS428)는 TFT의 측의 기판에 도포되었고, 배향 막 (21)을 형성하기 위해, 이 기판은 90℃에서 15분 동안, 그리고나서 200℃에서 1시간 동안 소성되었다. TFT 상의 이 기판의 배향 막 (21)은 "-" 형태의 전극의 장변에 평행인 방향으로 러빙되었다. 이 배향 막내에서, 액정은 러빙 방향에 수직으로 배향되었고, 프리 틸트 각은 거의 0이었다.
그리고나서, 스페이서가 분포될 때 접착제는 이 기판과 라텍스 비드 주위에 6㎛의 크기로 도포되었다. 이들 기판은 정확하게 중첩되었고 압력에 의해 함께 접착되었다. 이 접착된 기판은, 즉, 이 빈 패널은 진공실에 놓여졌다. 이 진공실을 진공으로 한 후, 키랄제(chiral agent)가 제거된 공통 네마틱 액정이 주입되었다.
액정패널 상에, 이 스트레치 축이 서로 수직인 방식으로 두 장의 폴리카보네이트 스트레치 막이 접착되었다. 실질적으로 광학상 단축이며 부의 등방성을 갖는 막은 액정패널의 기판 (33)의 바깥면에 접착되었고, 이 막의 △nd를 설정하는 것은 액정셀의 것과 반대 신호를 갖고 동일한 절대값을 가졌다. 이 액정패널의 양쪽에, 액정표시장치를 준비하기 위해, 이들 전달축이 서로 수직인 방식으로 두 장의 편광막이 접착되었다.
"-" 형태의 전극과 대향전극에 8V의 전압을 인가하는 동안에, 액정표시장치는 화상을 표시하도록 구동되었고, 화소 표시장치의 전압은 약 5.5V였다. 본 실험예의 액정표시장치는 어느 방향으로도 극성반전을 표시하지 않았고, 이것은 우수한 화상을 주었다.
비교예 3
비교를 위해, 액정표시장치는, 전압이 "-" 형태의 전극에 인가되지 않았다는 점을 제외하고, 실험예 10 에 기술된대로 구동되었다. 이 비교예에서, 이 표시장치는 수많은 잔상을 나타내었다. 또한 거칠기는 경사진 방향으로부터의 관찰에 의해 발견되었다. 현미경관찰에 의해, 각 화소에서의 디스클리네이션이 발생했고, 이것은 전압인가 직후 시간의 경과와 함께 변경되었다는 것을 알았다.
실험예 11
표시장치 패널은, TFT의 순차적 스태거 구조가 형성되었다는 점을 제외하고, 실험예 10 에 기술된대로 준비되었다. 유리기판 상에, 막 형성과 리소그래피 단계를 반복하므로써, 화소의 크기가 100㎛×300㎛이고, 화소의 수가 480×640×2이고, 화면의 대각선 크기가 240mm인 비정질 실리콘 박막 트랜지스터 (TFT)의 어레이가 형성되었다.
본 실험예에서의 TFT는, 기판으로부터 화소 (ITO) 층, 드레인 소스 (크롬) 층, 반도체 (비정질 실리콘) 층, 절연 (질화 실리콘) 층 및 게이트 (크롬) 층으로 구성된 순차적 스태거 구조를 가졌다.
각 화소 전극의 ITO 층에서 폭이 5㎛인 "-" 형태의 개구부가 형성되었다. 크롬의 전극은 이 개구부에 상응하여 "-" 형태로 형성되었다. 이 전극은 그와 다른 전압이 이 화소영역으로 외부로부터 인가되도록 설계되었다. 이 전극은 게이트 전극에서처럼 크롬으로부터 형성되었으므로, 종래의 제조 방법과 비교하여, 추가의 단계가 필요하지 않았다.
그리고나서, 도 10 에 기술된대로, 패널은 조립되었고 액정은 액정표시장치를 준비하도록 주입되었다.
"-" 형태의 전극 및 대향전극에 8V의 전압을 인가하는 동안에, 액정표시장치는 화상을 표시하도록 구동되었고, 화소 표시장치의 전압은 약 5V였다. 본 실험예의 액정표시장치는 실험예 10 에서처럼, 어느 방향으로도 극성반전을 나타내지 않았고, 이것은 우수한 화상을 주었다.
비교예 4
비교를 위해, 액정표시장치는, 전압을 인가하는 동안에 "-" 형태의 전극에 전압이 인가되지 않았다는 점을 제외하고, 실험예 11 에 기술된대로 구동되었다. 두 영역의 분할상태는 불규칙하였고 경사진 방향에서 잔상과 거칠기가 관찰되었다.
실험예 12
TFT 기판은 실험예 10 에서 기술된대로 준비되었다. 이 기판과 컬러 필터 기판은 조립되어 빈 패널로 되었다. 이 접착된 기판, 즉, 빈 패널은 진공실 안에 놓여졌다. 진공시킨 후, 키랄제가 제거된 네마틱 액정, UV-경화성 모노머 (Nippon Kayaku; KAYARAD PET-30; 액정의 1.0 wt%) 및 개시제 (Ciba-Geigy; Irganox 907: 모노머의 5 wt%)로 구성된 액정 용액이 이 빈 패널로 주입되었다.
표시장치 패널은 110℃로 가열되었고 UV(0.1 mW/㎠)는 30분동안 방사되었다. 그리고나서, 10V 및 5Hz의 사인파 전압을 "-" 형태의 전극에, 그리고 5V 및 5Hz의 사인파 전압을 화소에 인가하는 동안에, 이 기판은 1℃/min의 속도로 냉각되었다.
액정셀의 편광 현미경관찰에 의해, 각 부분은 "-" 형태의 전극에 따라 2개의 미소영역으로 분할되었다는 것이 나타났다. 이 셀을 틸트하는 경우의 휘도편차는, 두 개의 미소영역이 도 11 에 도시된 배향을 가진다는 것을 보여주었다.
액정표시장치를 준비하기 위해, 광학 보상기 및 편광판은 액정셀에 접착되었다. 그리고나서, 액정표시장치의 "-" 형태의 전극에 전압을 인가하지 않고, 화상은 통상대로 표시되었다. 그 결과, 이것은 중간 조에서의 극성반전이 없고 넓은 시야각을 갖는 우수한 표시장치를 보여줬다. 액정평가장치 (Otsuka Denish; LCD-5000)를 이용하여, 45°의 방위각의 간격으로 계조 표시중에 시야각을 측정하므로써 평가되었고, 극성반전없이 모든 방향에서 거의 동등한 시야각특성을 제공한다는 것이 나타났다.
실험예 13
실험예 12 에서 기술된대로 빈 패널이 준비되었고, 이곳에 액정, UV-경화성 모노머 및 개시제의 혼합물이 주입되었다. 40V 및 1Hz의 직각파 전압이 실온에서 표시장치 패널의 "-" 형태의 전극에 인가되었는데, 이것은 대향 기판의 화소전극과 드레인선 및 게이트선을 0V로 유지시켰다. 그리고나서 UV(0.1 mW/㎠)는 고압 수은증기 램프로부터 1시간동안 방사되었고, 15V 및 30Hz의 전압을 "-" 형태의 전극에 인가하였다.
이 셀의 편광 현미경관찰에 의해, 각 부분은 "-" 형태의 전극에 따라 2 마이크로영역으로 분할됨이 나타냈다. 이 셀을 틸트하는 경우의 휘도편차는, 두 개의 미소영역이 도 11 에 도시된 배향을 갖는다는 것을 보여주었다.
액정표시장치를 준비하기 위해, 광학 보상기와 편광판이 액정셀에 접착되었다. 액정표시장치의 "-" 형태의 전극에 전압을 인가하지 않고, 화상은 통상대로 표시되었다. 이것은 중간 조에서의 극성반전이 없고 넓은 시야각을 갖는 우수한 표시장치를 나타냈다. 액정평가장치 (Otsuka Denish; LCD-5000)를 이용하여, 45°의 방위각의 간격으로 계조 표시중에 시야각을 측정하므로써 평가되었고, 극성반전없이 모든 방향에서 거의 동등한 시야각특성을 제공한다는 것이 나타났다.
실험예 14
액정표시장치는, 도 13(b) 에 도시된대로 직사각형 개구부 (24)가 화소의 중심에서 형성되고 제어전극 (25)은 "｜" 형상을 가졌다는 점을 제외하고, 실험예 13 에 도시된대로 준비되었다. 40V 및 1Hz의 직각파 전압은 실험예 13 에 기술된대로 "｜" 형태의 전극에 인가되었는데, 이는 대향 기판의 화소 전극과 드레인선 및 게이트선을 0V로 유지하였다. 그리고나서 UV(0.1mW/㎠)는 고압 수은증기램프로부터 1시간동안 방사되었고, "｜" 형태의 전극에 10V 및 30Hz의 전압을 인가하였다.
액정셀의 편광 현미경관찰에 의해, 각 부분은 "｜" 형태의 전극에 따라 2 개의 미소영역으로 분할되었다는 것이 나타냈다. 이 셀을 틸트하는 경우의 휘도편차는, 두 개의 미소영역이 도 11 에 도시된 배향을 갖는다는 것을 보여주었다.
액정표시장치를 준비하기 위해, 이 셀에 광학 보상기와 편광판이 접착되었다. 액정표시장치의 "｜" 형태의 전극에 전압을 인가하지 않고, 화상은 통상대로 표시되었다. 이것은 중간 조에서의 극성반전이 없고 넓은 시야각을 갖는 우수한 표시장치를 보여주었다. 액정평가장치 (Otsuka Denshi; LCD-5000)를 이용하여, 45°의 방위각의 간격으로 계조 표시중에 시야각을 측정하므로써 평가되었고, 이는 극성반전없이 모든 방향으로 거의 동등한 시야각특성을 제공함을 나타냈다.
실험예 15
실험예 11 에서 기술된대로 빈 패널이 준비되었고, 이곳에 액정, UV-경화성 모노머 및 개시제의 혼합물이 실험예 13 에서처럼 주입되었고, 모노머는 UV로 경화되었다. 이 셀의 편광 현미경관찰에 의해, 각 부분은 "-" 형태의 전극에 따라 2 마이크로영역으로 분할됨이 나타났다. 이 셀을 틸트하는 경우의 휘도편차는, 네 개의 미소영역이 도 11 에 도시된 배향을 갖는다는 것을 보여주었다.
액정표시장치를 준비하기 위해, 광학 보상기와 편광판이 액정셀에 접착되었다. 액정표시장치의 "-" 형태의 전극에 전압을 인가하지 않고, 화상은 통상대로 표시되었다. 이것은 중간 조에서의 극성반전이 없고 넓은 시야각을 갖는 우수한 표시장치를 나타냈다. 액정평가장치 (Otsuka Denish; LCD-5000)를 이용하여, 45°의 방위각의 간격으로 계조 표시중에 시야각을 측정하므로써 평가되었고, 극성반전없이 모든 방향에서 거의 동등한 시야각특성을 제공한다는 것이 나타났다.
실험예 16
실험예 10 에서 기술된대로 TFT 기판을 이용해서, 배향 막을 제공하도록, 컬러 필터면의 기판에 폴리이미드 수직 배향제가 도포되고나서 이것은 소성되었고, 그 다음에 배향 막을 주도록, TFT 측 기판에 수직 배향제가 도포되고나서 소성되었다. TFT 디바이스의 측의 기판에만 포토레지스트 공정을 이용하므로써, 제어전극에 전압을 인가하는 중에 이 액정의 경사진 방향이 러빙 방향에 상응하는 방식으로 이 화소의 각 영역에 러빙에 의해 분할된 배향이 제공되었다.
실험예 10 에 기술된대로, 스페이서 물질은 분포되었고, 이들 기판은 빈패널을 준비하도록 중첩되었는데, 이곳에 액정이 주입되었다. 그리고나서, 보상기와 편광막은 액정표시장치를 준비하도록 접착되었다.
"-" 형태의 전극과 대향전극에 8V의 전압을 인가하는 동안에, 액정표시장치는 평상시와 같은 화상을 표시하도록 구동되었는데, 화소 표시장치의 전압은 약 5.5V였다. 본 실험예의 액정표시장치는 어느 방향으로도 극성반전을 나타내지 않았고, 이것은 우수한 화상을 주었다. 또한, 디스클리네이션이 관찰되지 않았다.
실험예 17
유리기판 상에, 막 형성과 리소그래피 단계를 반복하므로써, 화소의 크기가 100㎛×300㎛이고, 화소의 수가 480×640×3이고, 화면의 대각선 크기가 240mm인 비정질 실리콘 박막 트랜지스터 (TFT)의 어레이가 형성되었다.
본 실험예에서의 TFT는, 이 기판으로부터 게이트 (크롬) 층, 절연 (질화 실리콘) 층, 반도체 (비정질 실리콘) 층, 드레인 소스 (크롬) 층, 그리고 화소 (ITO) 층으로 구성된 역 스태거 구조를 가졌다.
각 화소 전극의 ITO 층내에, 단변에 평행이고 폭이 5㎛인 "-" 형태의 개구부가 거의 화소의 중심에서 형성되었다. 크롬의 전극은 이 개구부에 상응하여 "-" 형태로 형성되었다. 제 2 전극은 그와 다른 전압이 이 화소영역으로 외부로부터 인가되도록 설계되었다. 제 2 전극은 게이트 전극에서처럼 크롬으로부터 형성되었으므로, 종래의 제조 방법과 비교하여, 추가의 단계가 필요하지 않았다.
대향 기판은 RGB 컬러 필터기판이었다. 이 컬러 필터기판 상에 ITO 형성 전에 크롬층이 증기 증착되었고, 포토리소그래피 공정이 TFT 기판의 제어전극과 동일 위치에서 "-" 형태의 제어전극을 형성하도록 수행되었다. 그리고나서, ITO는 절연막을 통해 증착되었고, 그리고나서 제어전극과 정합된 개구부가 포토그래피에 의해 형성되어, 전극 (32)을 형성하였다. (본 실험예의 기본 구성에 대한 도 16 참조).
이들 기판은 세척되었고, 그리고나서 0°의 프리 틸트 각을 갖는 폴리이미드 수직 배향제 (JSR; JALS-428)는 이 기판에 도포되었고, 배향 막 (21, 31)을 형성하기 위해, 이 기판은 90℃에서 15분동안 소성되고나서 200℃에서 1 시간동안 소성되었다. 폴리이미드 (JSR; JALS428)는 TFT의 측의 기판에 도포되었고, 배향 막 (21)을 형성하기 위해, 이 기판은 90℃에서 15분 동안, 그리고나서 200℃에서 1시간 동안 소성되었다. 이 배향 막에서, 액정은 러빙 방향에 수직인 방향으로 정렬되었다. 러빙 방향이 상층 및 하층 기판사이에 평행인 방식으로, 러빙은 이 화소의 단변에 실질적으로 평행인 방향으로 수행되었다.
그리고나서, 스페이서가 분포될 때 접착제는 이 기판과 라텍스 비드 주위에 6㎛의 크기로 도포되었다. 이들 기판은 정확하게 중첩되고 압력에 의해 함께 접착되었다. 이 접착된 기판은, 즉, 이 빈 패널은 진공실에 놓여졌다. 이 진공실을 진공으로 한 후, 키랄제가 없는 공통 네마틱 액정이 주입되었다.
액정패널 상에, 이 스트레치 축이 서로 수직인 방식으로 두 장의 폴리카보네이트 스트레치 막이 접착되었다. 실질적으로 광학상 단축이며 부의 등방성을갖는 막은 액정패널의 바깥면에 접착되었고, 이 막의 △nd를 설정하는 것은 액정셀의 것과 반대 신호를 갖고 동일한 절대값을 가졌다. 액정표시장치를 준비하기 위해, 이들 전달축이 서로 수직인 방식으로 두 장의 편광막이 여기에 접착되었다.
상층 및 하층기판의 "-" 형태의 전극과 대향전극에 8V의 전압을 인가하는 동안에, 액정표시장치는 화상을 표시하도록 구동되었고, 화소 표시장치의 전압은 약 5.5V였다. 본 실험예의 액정표시장치는 어느 방향으로도 극성반전을 표시하지 않았고, 이것은 우수한 화상을 주었다. 또한, 이 응답속도는 일반 TN 셀보다 훨씬 더 빠르다는 것이 밝혀졌다.
비교예 5
비교를 위해, 액정표시장치는, "-" 형태의 전극에 전압이 인가되지 않았다는 점을 제외하고, 실험예 17 에 기술된대로 구동되었다. 이 비교예에서, 이 표시장치는 수많은 잔상을 나타냈다. 현미경관찰에 의해, 각 화소에서 디스클리네이션이 발생하였고, 이것은 전압인가 직후 시간의 경과와 함께 변경되었다는 것을 알았다.
실험예 18
표시장치 패널은, TFT의 순차적 스태거 구조가 형성되었다는 점을 제외하고, 실험예 17 에서 기술된대로 준비되었다. 유리기판 상에, 막 형성과 리소그래피 단계를 반복하므로써, 화소의 크기가 100㎛×300㎛이고, 화소의 수가 480×640×3이고, 화면의 대각선 크기가 240mm인 비정질 실리콘 박막 트랜지스터(TFT)의 어레이가 형성되었다.
본 실험예에서의 TFT는, 이 기판으로부터 화소 (ITO) 층, 드레인 소스 (크롬) 층, 반도체 (비정질 실리콘) 층, 절연 (질화 실리콘) 층, 그리고 게이트 (크롬) 층으로 구성된 순차적 스태거 구조를 가졌다.
각 화소 전극의 ITO 층내에, 단변에 평행이고 폭이 5㎛인 "-" 형태의 개구부가 거의 화소의 중심에서 형성되었다. 크롬의 전극은 이 개구부에 상응하여 "-" 형태로 형성되었다. 이 전극은 이것으로부터 이 화소영역으로 서로 다른 전압이 외부로부터 인가되도록 설계되었다. 이 전극은 게이트 전극에서처럼 크롬으로부터 형성되었으므로, 종래의 제조 방법과 비교하여, 추가의 단계가 필요하지 않았다.
그리고나서, 실험예 17 에서 기술된대로, 패널은 조립되었고 액정은 액정표시장치를 준비하도록 주입되었다.
"-" 형태의 전극과 대향전극에 8V의 전압을 인가하는 동안에, 액정표시장치는 화상을 표시하도록 구동되었고, 화소 표시장치의 전압은 약 5V였다. 본 실험예의 액정표시장치는 어느 방향으로도 극성반전을 표시하지 않았고, 이것은 우수한 화상을 주었다.
비교예 6
비교를 위해, 액정표시장치는, 전압을 인가하는 동안에 "-" 형태의 전극에 전압이 인가되지 않았다는 점을 제외하고, 실험예 18 에 기술된대로 구동되었다. 이 분할상태는 불규칙하였고 잔상이 관찰되었다.
실험예 19
TFT 기판은 실험예 17 에서 기술된대로 준비되었다. 이 기판과 컬러 필터 기판은 조립되어 빈 패널로 되었다. 이 접착된 기판, 즉, 빈 패널은 진공실 안에 놓여졌다. 진공시킨 후, 공통 네마틱 액정, UV-경화성 모노머 (Nippon Kayaku; KAYARAD PET-30; 액정의 0.2 wt%) 및 개시제 (Ciba-Geigy; Irganox 907: 모노머의 5 wt%)로 구성된 액정 용액이 빈 패널로 주입되었다.
표시장치 패널은 110℃로 가열되었다. 그리고나서 40V 및 1Hz의 사인파 전압을 "-" 형태의 전극에 인가하는 동안에, 이 기판은 1℃/min의 속도로 냉각되었고, 그동안에 게이트선, 드레인선 및 대향 기판 위의 화소 전극은 0V로 유지되었다. 이들 조건에서조차, 전압은 TFT 기판 상의 화소전극에 자연스럽게 유도되었고, 전압은 상층 및 하층 화소전극에 인가되었고, 이 액정은 경사전계와 구동 전계에 의해 영향받아 화소에서 백(白)상태로 되었다는 것이 관찰되었다. 이것을 실온으로 냉각되게 한 후, 15V 및 30Hz의 사인파 전압을 "-" 형태의 전극에 인가하는 동안에, UV(0.1 mW/㎠)는 30분동안 방사되었다.
액정표시장치를 준비하기 위해, 광학 보상기 및 편광판은 액정셀에 접착되었다. 그리고나서, 액정표시장치의 "-" 형태의 전극에 전압을 인가하지 않고, 화상은 통상대로 표시되었다. 그 결과, 이것은 중간 조에서의 극성반전이 없고 넓은 시야각을 갖는 우수한 표시장치를 보였다. 액정평가장치 (Otsuka Denish; LCD-5000)를 이용하여, 45°의 방위각의 간격으로 계조 표시중에 시야각을 측정하므로써 평가되었고, 극성반전없이 모든 방향에서 거의 동등한 시야각특성을 제공한다는 것이 나타났다. 또한, 이 응답속도는 일반 TN보다 훨씬 더 컸다. 전원이 꺼지고나서 켜지는 경우, 액정은 벤드 배향으로 남아 있고, 이것은 벤드 배향이 고정되었다는 것을 나타냈다.
실험예 20
실험예 19 에서 기술된대로 빈 패널이 준비되었고, 이곳에 액정, UV-경화성 모노머 및 개시제의 혼합물이 주입되었다. 40V 및 1Hz의 직각파 전압이 실온에서 표시장치 패널의 "-" 형태의 전극에 인가되었는데, 이때 대향 기판의 화소전극과 드레인선 및 게이트선을 0V로 유지시켰다. 그리고나서 UV(0.1 mW/㎠)는 고압 수은증기 램프로부터 1시간동안 방사되었고, 15V 및 30Hz의 전압을 "-" 형태의 전극에 인가하였다.
액정표시장치를 준비하기 위해, 광학 보상기 및 편광판은 액정셀에 접착되었다. 액정표시장치의 "-" 형태의 전극에 전압을 인가하지 않고, 화상은 통상대로 표시되었다. 이것은 중간 조에서의 극성반전이 없고 넓은 시야각을 갖는 우수한 표시장치를 보였다. 액정평가장치 (Otsuka Denish; LCD-5000)를 이용하여, 45°의 방위각의 간격으로 계조 표시중에 시야각을 측정하므로써 평가되었고, 극성반전없이 모든 방향에서 거의 동등한 시야각특성을 제공한다는 것이 나타났다. 또한, 이 응답속도는 높았고, 벤드 배향이 고정되었다.
실험예 21
액정표시장치는, 도 13(b) 에 도시된대로 직사각형 개구부가 화소의 중심에 형성되었고 제어전극 (25)은 이 개구부의 형태에 따라 "｜" 형태를 가졌다는 점을제외하고, 실험예 20 에서 기술된대로 준비되었다. 40V 및 1Hz의 직각파 전압이 실험예 20 에서 기술된대로 "｜" 형태의 전극에 인가되었는데, 이것은 대향 기판의 화소전극과 드레인선 및 게이트선을 0V로 유지시켰고, UV(0.1 mW/㎠)는 고압 수은증기 램프로부터 1시간동안 방사되었다.
액정표시장치를 준비하기 위해, 광학 보상기 및 편광판은 액정셀에 접착되었다. 액정표시장치의 "｜" 형태의 전극에 전압을 인가하지 않고, 화상은 통상대로 표시되었다. 이것은 중간 조에서의 극성반전이 없고 넓은 시야각을 갖는 우수한 표시장치를 보였다. 액정평가장치 (Otsuka Denish; LCD-5000)를 이용하여, 45°의 방위각의 간격으로 계조 표시중에 시야각을 측정하므로써 평가되었고, 극성반전없이 모든 방향에서 거의 동등한 시야각특성을 제공한다는 것이 나타났다. 또한, 이 응답속도는 높았고, 벤드 배향이 고정되었다.
실험예 22
실험예 18 에서 기술된대로 빈 패널이 준비되었고, 이곳에 액정, UV-경화성 모노머 및 개시제의 혼합물이 실험예 20 에서처럼 주입되었고, 모노머는 UV로 경화되었다. 액정표시장치를 준비하기 위해, 광학 보상기 및 편광판은 액정셀에 접착되었다. 액정표시장치의 "-" 형태의 전극에 전압을 인가하지 않고, 화상은 통상대로 표시되었다. 이것은 중간 조에서의 극성반전이 없고 넓은 시야각을 갖는 우수한 표시장치를 보였다. 액정평가장치 (Otsuka Denish; LCD-5000)를 이용하여, 45°의 방위각의 간격으로 계조 표시중에 시야각을 측정하므로써 평가되었고, 극성반전없이 모든 방향에서 시야각에 대해 거의 동등한 성질을 제공한다는 것이 나타났다. 또한, 이 응답속도는 높았고, 벤드 배향이 고정되었다.
실험예 23
실험예 17 에서 기술된대로 TFT 기판을 이용하였고, 컬러필터의 기판은 제어전극과 개구부가 없는 일반 기판이었다. 컬러 필터 면의 기판의 ITO에 폴리이미드 배향제 (Nissan Kagaku; SE-7210)가 도포되었고, 그리고나서 소성되어 배향 막을 제작하였으며, 그리고 포토레지스트를 이용해서 각 화소의 배향이 분할되었고, 그동안에 컬러 필터기판 상의 액정의 프리 틸트 방향은 TFT 기판 위의 제어전극에 전압을 인가할 때 액정의 경사진 방향에 평행으로 설정되었다.
실험예 17 에 기술된대로 빈 패널이 준비되었고, 이곳에 액정, UV-경화성 모노머 및 개시제의 혼합물이 실험예 20 에 기술된대로 주입되었다. 40V 및 1Hz의 직각파 전압은 실온에서 "-" 형태의 전극에 인가되었고, 이때 대향 기판의 화소전극과 드레인선 및 게이트선을 0V에 유지시킨다. 그리고나서, UV(0.1mW/㎠)는 고압 수은 증기램프로부터 1시간동안 방사되었고, 이것은 15V, 30Hz의 전압을 "-" 형태의 전극에 인가하였다.
액정표시장치를 이용하여, 화상은 통상대로 표시되었고, 여기서 화소 표시장치의 전압은 약 5.5V였다. 이 표시장치는 어느 방향으로도 극성반전을 나타내지 않았고, 이것은 우수한 화상을 주었다. 또한, 디스클리네이션 또는 잔상은 관찰되지 않았다. 또한, 이 응답속도는 높았고 벤드 배향은 고정되었다.
본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하여 높은 콘트라스트와 신속한 응답을나타내고 시야각 특성이 우수한 액정표시장치를 제공하고, 포토레지스트 단계와 같은 까다로운 공정을 증가시키지 않고 상기 액정표시장치를 신속히 제조하는 방법 및 구동방법을 제공한다.

Claims (50)

  1. 각각 전극을 갖는 두 기판 사이의 액정층을 포함하고, 액정층에 둘 이상의 미소영역이 공존하는 액정표시장치에 있어서,
    상기 기판의 일방 또는 양방상의 전극에 개구부를 갖고, 상기 개구부의 영역내에 액정의 초기배향을 제어하는 제 2 전극이 제공되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 각각 전극을 갖는 두 기판 사이에 액정층을 포함하고, 상기 액정층에 둘 이상의 미소 영역이 공존하는 액정표시장치에 있어서,
    적어도 일방의 기판상의 제 1 전극에 상기 제 1 전극과 절연된, 액정의 초기배향을 제어하기 위한 제 2 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    액정층은 부의 유전율이방성을 갖는 액정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 액정층은 부의 유전율이방성을 갖는 액정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 하나의 기판측 상에, 액정층은 기판에 수직인 배향을 갖고, 다른 하나의 기판측 상에, 기판에 평행인 배향을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 2 항에 있어서, 하나의 기판측 상에, 액정층은 기판에 수직인 배향을 갖고, 다른 하나의 기판측 상에, 기판에 평행인 배향을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 액정층은 하나의 기판측으로부터 다른 하나의 기판측까지 벤트 변형을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 2 항에 있어서, 액정층은 하나의 기판측으로부터 다른 하나의 기판측까지 벤트 변형을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제 3 항에 있어서, 액정층내에 둘 이상의 미소영역을 갖고, 액정의 경사진 방향이 서로 다른 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 4 항에 있어서, 액정층내에 둘 이상의 미소영역을 갖고, 액정의 경사진 방향은 서로 다른 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제 5 항에 있어서, 액정층내에 둘 이상의 미소영역을 갖고, 액정의 경사진 방향은 서로 다른 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 제 6 항에 있어서, 액정층은 둘 이상의 미소영역을 갖고, 액정의 경사진 방향은 서로 다른 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 제 7 항에 있어서, 액정층은 둘 이상의 미소영역을 갖고, 액정의 경사진 방향은 서로 다른 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  14. 제 8 항에 있어서, 액정층은 둘 이상의 미소영역을 갖고, 액정의 경사진 방향은 서로 다른 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  15. 제 1 항에 있어서, 제 2 전극은 각 화소의 대각선상에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  16. 제 2 항에 있어서, 제 2 전극은 각 화소의 대각선상에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  17. 제 1 항에 있어서, 제 2 전극은 각 화소의 장변에 평행인 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  18. 제 2 항에 있어서, 제 2 전극은 각 화소의 장변에 평행인 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  19. 제 1 항에 있어서, 제 2 전극은 각 화소의 단변에 평행인 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  20. 제 2 항에 있어서, 제 2 전극은 각 화소의 단변에 평행인 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  21. 제 1 항에 있어서,
    (a) 상기 두 기판중 하나의 기판과 상기 하나의 기판의 외측에 배치된 편광판 사이에 배치된 광학보상판,
    (b) 상기 두 기판중 다른 하나의 기판과 상기 다른 하나의 기판의 외측에 배치된 편광판 사이에 배치된 광학보상판, 또는
    (c) 상기 (a) 와 상기 (b) 의 광학보상판 모두를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  22. 제 2 항에 있어서,
    (a) 상기 두 기판중 하나의 기판과 상기 하나의 기판의 외측에 배치된 편광판 사이에 배치된 광학보상판,
    (b) 상기 두 기판중 다른 하나의 기판과 상기 다른 하나의 기판의 외측에 배치된 편광판 사이에 배치된 광학보상판, 또는
    (c) 상기 (a) 와 상기 (b) 의 광학보상판 모두를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  23. 제 7 항에 있어서,
    (a) 상기 두 기판중 하나의 기판과 상기 하나의 기판의 외측에 배치된 편광판 사이에 배치된 광학보상판,
    (b) 상기 두 기판중 다른 하나의 기판과 상기 다른 하나의 기판의 외측에 배치된 편광판 사이에 배치된 광학보상판,
    (c) 상기 (a) 와 상기 (b) 의 광학보상판 모두를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치로서, 상기 보상광학판은 광학적으로 부이고, 단축이며, 광축이 기판의 법선에 평행한 방식으로 놓이는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  24. 제 8 항에 있어서,
    (a) 상기 두 기판중 하나의 기판과 상기 하나의 기판의 외측에 배치된 편광판 사이에 배치된 광학보상판,
    (b) 상기 두 기판중 다른 하나의 기판과 상기 다른 하나의 기판의 외측에 배치된 편광판 사이에 배치된 광학보상판,
    (c) 상기 (a) 와 상기 (b) 의 광학보상판 모두를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치로서, 상기 보상광학판은 광학적으로 부이고, 단축이며, 광축이 기판의 법선에 평행한 방식으로 놓이는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  25. 각각 전극을 갖는 두 기판 사이에 액정층을 포함하고, 액정층에 둘 이상의 미소영역이 공존하고, 기판의 일방 또는 양방상에 개구부를 갖고, 개구부의 영역내에 액정의 초기배향을 제어하기 위한 제 2 전극이 제공되는 액정표시장치를 제조하는 방법에 있어서,
    각각 전극을 갖는 두 기판을 갖고, 기판의 일방 또는 양방상의 전극이 액정의 초기배향을 제어하기 위한 제 2 전극이 제공되는 개구부를 갖는 빈 패널에 액정을 주입하는 단계; 그리고
    제 2 전극과 그 대향전극 사이에, 액정의 초기배향을 제어하기 위해 개구부를 갖는 전극과 그 대향전극 사이에 인가된 것과 동일하거나 더 높은 전압을 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 각각 전극을 갖는 두 기판 사이에 액정층을 포함하고, 액정층에 둘 이상의 미소영역이 공존하고, 기판의 일방 또는 양방은 액정의 초기배향을 제어하기 위해 상기 전극으로부터 절연된 제 2 전극이 제공되는 전극을 갖는 액정표시장치를 제조하는 방법에 있어서,
    각각 전극을 갖는 두 기판을 갖고, 기판의 일방 또는 양방이 액정의 초기배향을 제어하기 위해 상기 전극으로부터 절연된 제 2 전극이 제공되는 전극을 갖는 빈 패널에 액정을 주입하는 단계;
    제 2 전극과 그 대향전극 사이에, 액정의 초기배향을 제어하기 위해 제 2 전극을 갖는 전극과 그 대향전극 사이에 인가된 것과 동일하거나 더 높은 전압을 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 25 항에 있어서, 개구부를 갖는 전극과 그 대향전극 사이에 인가된 것과 동일하거나 더 높은 전압이 제 2 전극과 그 대향전극 사이에 인가되는 동안에, 기판을 가압하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제조하는 방법.
  28. 제 26 항에 있어서, 개구부를 갖는 전극과 그 대향전극 사이에 인가된 것과 동일하거나 더 높은 전압이 제 2 전극과 그 대향전극 사이에 인가되는 동안에, 기판을 가압하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 27 항에 있어서, 기판은 초음파로 가압되는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제 28 항에 있어서, 기판은 초음파로 가압되는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제 25 항에 있어서, 패널을 가열하여 주입된 액정을 등방성 상으로 변환하는 단계; 그리고
    제 2 전극과 그 대향전극 사이에 전압을 인가하는 동안에, 액정의 등방성 -액정 상전이점과 동일하거나 더 높은 온도로부터 전이점보다 더 낮은 온도로 패널을 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제 26 항에 있어서, 패널을 가열하여 주입된 액정을 등방성 상으로 변환하는 단계; 그리고
    제 2 전극과 그 대향전극 사이에 전압을 인가하는 동안에, 액정의 등방성 -액정 상전이점과 동일하거나 더 높은 온도로부터 전이점보다 더 낮은 온도로 패널을 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제 25 항에 있어서, 액정은 액정의 초기배향을 보장하기 위해 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제 26 항에 있어서, 액정은 액정의 초기배향을 보장하기 위해 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 제 25 항에 있어서, 모노머나 올리고머를 포함하는 액정을 빈 패널에 주입하고 액정내에서 이 모노머나 올리고머를 중합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제 26 항에 있어서, 모노머나 올리고머를 포함하는 액정을 빈 패널에 주입하고 액정내에서 이 모노머나 올리고머를 중합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제 25 항에 있어서, 제 2 전극과 그 대향전극 사이에 전압을 인가하는 동안에, 모노머나 올리고머를 포함하는 액정을 빈 패널에 주입하고 액정내에서 이 모노머나 올리고머를 중합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제 26 항에 있어서, 제 2 전극과 그 대향전극 사이에 전압을 인가하는 동안에, 모노머나 올리고머를 포함하는 액정을 빈 패널에 주입하고 액정내에서 이 모노머나 올리고머를 중합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 제 25 항에 있어서, 모노머나 올리고머를 포함하는 액정을 빈 패널에 주입하는 단계;
    액정을 가열에 의해 등방성으로 만드는 단계;
    제 2 전극과 그 대향전극 사이에 전압을 인가하는 동안에, 액정의 등방성 -액정 상전이점과 동일하거나 더 높은 온도로부터 전이점보다 더 낮은 온도로 이 패널을 냉각되게 하는 단계; 그리고
    액정내에서 이 모노머나 올리고머를 중합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  40. 제 26 항에 있어서, 모노머나 올리고머를 포함하는 액정을 빈 패널에 주입하는 단계;
    액정을 가열에 의해 등방성으로 만드는 단계;
    제 2 전극과 그 대향전극 사이에 전압을 인가하는 동안에, 액정의 등방성 -액정 상전이점과 동일하거나 더 높은 온도로부터 전이점보다 더 낮은 온도로 이 패널을 냉각되게 하는 단계; 그리고
    액정내에서 이 모노머나 올리고머를 중합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  41. 제 25 항에 있어서, 빈 패널의 하나 이상의 기판내에서 액정의 배향 방향을 분할하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  42. 제 26 항에 있어서, 빈 패널의 하나 이상의 기판내에서 액정의 배향 방향을 분할하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  43. 제 41 항에 있어서, 액정의 배향 방향의 분할은 다른 방향으로의 러빙에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  44. 제 42 항에 있어서, 액정의 배향 방향의 분할은 다른 방향으로의 러빙에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  45. 제 41 항에 있어서, 액정의 배향 방향의 분할은 광 조사(照射)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  46. 제 42 항에 있어서, 액정의 배향 방향의 분할은 광 조사에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  47. 각각 전극을 갖는 두 기판 사이에 액정층을 포함하고, 이 액정층에 둘 이상의 미소영역이 공존하고, 기판의 일방 또는 양방상의 전극은 개구부를 갖고, 이 개구부의 영역내에, 액정의 초기배향을 제어하기 위한 제 2 전극이 제공되는 액정표시장치를 구동하는 방법에 있어서,
    제 2 전극과 그 대향전극 사이에, 개구부를 갖는 전극과 그 대향전극 사이에 인가된 것과 동일하거나 더 높은 전압을 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  48. 각각 전극을 갖는 두 기판 사이에 액정층을 포함하고, 이 액정층에 둘 이상의 미소영역이 공존하고, 기판의 일방 또는 양방은 액정의 초기배향을 제어하기 위해 상기 전극으로부터 절연된 제 2 전극이 제공되는 전극을 갖는 액정표시장치를구동하는 방법에 있어서,
    제 2 전극과 그 대향전극 사이에, 제 2 전극을 갖는 전극과 그 대향전극 사이에 인가된 것과 동일하거나 더 높은 전압을 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  49. 제 1 항에 있어서,
    상기 일방의 기판의 상기 제 2 전극과 상기 타방의 기판의 전극과의 사이에 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  50. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 전극은 상기 제 1 전극상에서 상기 제 1 전극을 분할하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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