KR100611672B1 - Ｏｃｂ 모드 액정층을 구비하는 액정표시장치 및 그의제조방법 - Google Patents

Ｏｃｂ 모드 액정층을 구비하는 액정표시장치 및 그의제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100611672B1
KR100611672B1 KR1020050008790A KR20050008790A KR100611672B1 KR 100611672 B1 KR100611672 B1 KR 100611672B1 KR 1020050008790 A KR1020050008790 A KR 1020050008790A KR 20050008790 A KR20050008790 A KR 20050008790A KR 100611672 B1 KR100611672 B1 KR 100611672B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
polymer
group
lower substrate
substrate
Prior art date
Application number
KR1020050008790A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060087914A (ko
Inventor
최경호
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020050008790A priority Critical patent/KR100611672B1/ko
Priority to JP2005182372A priority patent/JP4620532B2/ja
Priority to US11/330,677 priority patent/US7589815B2/en
Publication of KR20060087914A publication Critical patent/KR20060087914A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100611672B1 publication Critical patent/KR100611672B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/1393—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the birefringence of the liquid crystal being electrically controlled, e.g. ECB-, DAP-, HAN-, PI-LC cells
    • G02F1/1395—Optically compensated birefringence [OCB]- cells or PI- cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13392—Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers dispersed on the cell substrate, e.g. spherical particles, microfibres
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/02—Materials and properties organic material
    • G02F2202/022—Materials and properties organic material polymeric

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)

Abstract

OCB 모드 액정층을 구비하는 액정표시장치 및 그의 제조방법을 제공한다. 상기 액정표시장치는 화소전극을 갖는 하부 기판을 구비한다. 상기 하부 기판 상부에 상부 기판이 위치한다. 상기 상부 기판은 상기 하부 기판에 대향하는 대향면 상에 위치하는 대향전극을 구비한다. 상기 하부 기판과 상기 상부 기판 사이에 연성 고분자를 구비하는 고분자 스페이서가 위치한다. 상기 하부 기판과 상기 상부 기판 사이에 OCB 액정층이 위치한다.
OCB 모드 액정층, 벤드 전이, 고분자 스페이서

Description

ＯＣＢ 모드 액정층을 구비하는 액정표시장치 및 그의 제조방법{Liquid Crystal Display having OCB mode liquid crystal layer and fabrication method of the same}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 액정표시장치의 벤드 전이를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3a, 3b, 및 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 나타낸 단면도들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예 따른 액정표시장치에 구비된 고분자 스페이서에 압력이 가해질 때의 변화를 나타낸 개략도이다.
(도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명)
100 : 하부 기판 150 : 화소전극
170 : 하부 배향막 410 : 고분자 스페이서
200 : 상부 기판 550 : 대향전극
570 : 상부 배향막
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 OCB 모드 액정층을 구비하는 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 일반적으로 화소전극과 대향전극 사이에 액정을 주입하고, 상기 화소전극과 상기 대향전극 사이에 전계를 형성하여 액정의 배열을 변경시킨다. 상기 액정의 변경된 배열은 빛의 투과율을 조절하고 조절된 빛의 투과율은 화상을 형성한다.
이러한 액정표시장치의 하나로 응답속도가 빠르고 시야각 특성이 우수한 OCB(Optically Compensated Bend) 모드 액정표시장치가 있다. 이러한 OCB 모드 액정표시장치는 화소전극, 하부배향막, 대향전극, 상부배향막 및 유전율 이방성(dielectric constant anisotropy; Δε)이 양인 네마틱 액정들을 구비하는 액정층을 포함한다. 상기 하부배향막과 상기 상부배향막은 동일한 방향으로 러빙(rubbing)되어 상기 액정들은 스플레이(splay) 배열을 갖는다.
이러한 OCB 모드 액정표시장치에 화상을 형성하기 위해서는 먼저 상기 화소전극과 상기 대향전극 사이에 고전계를 형성한다. 상기 고전계는 상기 액정층의 중앙에 위치한 액정의 경사각을 90°로 만들어 액정들을 벤드(bend) 배열이 되도록 한다. 이를 벤드 전이(bend transition)이라 한다. 이어서, 상기 화소전극과 상기 대향전극 사이에 소정전압을 인가하여 상기 배향막들에 인접한 액정들과 상기 중앙에 위치한 액정을 제외한 나머지 액정의 경사각 변화를 유도한다. 이로써, 상기 액정층을 지나는 빛의 편광을 변조하여 화상을 형성한다.
이러한 액정표시장치가 다수 개의 화소를 구비할 때, 선명한 화질을 구현하기 위해서는 상기 다수 개의 화소에 위치하는 액정들의 거의 대부분은 벤드 전이되어야 한다. 그러나, 이를 위해서는 상당시간이 소요되고, 간혹 벤드 전이되지 않은 화소가 존재할 수 있다. 이를 해결하기 위해, 상기 벤드 전이를 위해 인가하는 전압을 증가시키나 이는 소비전력의 증가를 유발할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소비전력의 증가없이 충분한 밴드 전이를 유도할 수 있는 액정표시장치를 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 실시예는 액정표시장치를 제공한다. 상기 액정표시장치는 화소전극을 갖는 하부 기판을 구비한다. 상기 하부 기판 상부에 상부 기판이 위치한다. 상기 상부 기판은 상기 하부 기판에 대향하는 대향면 상에 위치하는 대향전극을 구비한다. 상기 하부 기판과 상기 상부 기판 사이에 연성 고분자를 구비하는 고분자 스페이서가 위치한다. 상기 하부 기판과 상기 상부 기판 사이에 OCB 액정층이 위치한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 다른 일측면은 다른 액정표시장치를 제공한다. 상기 액정표시장치는 화소전극을 갖는 하부 기판을 구비한다. 상기 하부 기판 상부에 상부 기판이 위치한다. 상기 상부 기판은 상기 하부 기판에 대향하는 대향면 상에 위치하는 대향전극을 구비한다. 상기 하부 기판과 상기 상부 기판 사이에 적어도 횡축 방향의 둘레에서 종축 방향의 사슬배열을 갖는 고분자를 구비하는 고분자 스페이서가 위치한다. 상기 하부 기판과 상기 상부 기판 사이에 OCB 액정층이 위치한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 다른 일측면은 액정표시장치의 제조방법을 제공한다. 상기 제조방법은 하부 기판 상에 화소전극을 형성하는 것을 구비한다. 상부 기판 상에 대향전극을 형성한다. 상기 상부 기판 또는 상기 하부 기판 상에 연성 고분자를 구비하는 고분자 스페이서를 산포한다. 상기 상부 기판과 상기 하부 기판을 상기 대향전극과 상기 화소전극이 마주보도록 합착한다. 상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이에 액정을 주입하여 OCB 모드 액정층을 형성한다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면들에 있어서, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되어지는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도로서, 액정표시장치의 화소영역에 한정하여 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 하부기판(100)의 각 단위화소영역 별로 게이트 전극(105)이 위치한다. 상기 게이트 전극(105)을 포함한 기판 전면에 걸쳐 게이트 절연막 (110)이 위치한다. 상기 게이트 절연막(110) 상에 상기 게이트 전극(105)을 가로지르는 반도체층(120)이 위치한다. 상기 반도체층(120)의 양 단부 상에 저항성 접촉층(ohmic contact layer; 123)이 위치한다. 상기 저항성 접촉층(123) 상에 소오스 전극(125)과 드레인 전극(126)이 위치한다. 상기 게이트 전극(105), 상기 반도체층(120), 상기 저항성 접촉층(123) 및 상기 소오스/드레인 전극들(125, 126)은 박막트랜지스터를 형성한다.
상기 박막트랜지스터 상에 상기 박막트랜지스터를 덮고, 상기 드레인 전극(126)을 노출시키는 비아홀을 구비하는 층간절연막(130)이 위치한다. 상기 층간절연막(130) 상에 상기 비아홀 내에 노출된 드레인 전극(126)과 접속하는 화소전극(150)이 위치한다. 상기 화소전극(150)은 ITO(Indium Tin Oxide)막 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)막일 수 있다. 상기 화소전극(150) 상에 상기 화소전극(150)을 포함한 기판 전면을 덮는 하부 배향막(170)이 위치한다. 상기 하부 배향막(170)은 무기막 또는 유기막일 수 있다. 바람직하게는 상기 하부 배향막(170)은 폴리이미드계 유기막이다. 상기 하부 배향막(170)은 일방향으로 수평 배향 처리(parallel alignment) 또는 소정의 경사각을 갖도록 경사 배향 처리(tilt alignment)된 배향막일 수 있다.
상기 하부 기판(100) 상부에 상기 하부 기판(100)에 대향하는 대향면을 갖는 상부 기판(500)이 제공된다. 상기 상부 기판(500)의 일부 영역에 차광막 패턴(510)이 위치한다. 상기 차광막 패턴(510)은 상기 박막트랜지스터가 위치하는 영역에 대응하여 위치하고, 상기 화소전극(150)이 위치하는 영역에 대응하는 영역을 노출시 킨다. 상기 차광막 패턴(510)에 의해 노출된 영역 상에 칼라필터(535)가 위치할 수 있다. 상기 칼라필터(535)는 각 단위화소영역 별로 적색, 녹색 및 청색의 칼라필터들로 구분되어 위치할 수 있다.
상기 차광막 패턴(510) 및 상기 칼라필터(535) 상에 상기 차광막 패턴(510) 및 상기 칼라필터(535)를 덮는 대향전극(550)이 위치한다. 상기 대향전극(550)은 ITO막 또는 IZO막일 수 있다. 상기 대향전극(550) 상에 상부 배향막(570)이 위치한다. 상기 상부 배향막(570)은 무기막 또는 유기막일 수 있다. 바람직하게는 상기 상부 배향막(570)은 폴리이미드계 유기막이다. 또한, 상기 상부 배향막(570)은 상기 하부 배향막(170)의 배향처리 방향과 동일한 방향으로 수평 배향 처리 또는 소정의 경사각을 갖도록 경사 배향 처리된 배향막일 수 있다.
상기 하부 배향막(170)과 상기 상부 배향막(570) 사이 즉, 상기 하부기판(100)과 상기 상부기판(500) 사이에 고분자 스페이서(410) 및 OCB 모드 액정층이 위치한다. 상기 OCB 모드 액정층은 유전율 이방성이 양인 네마틱 액정을 구비할 수 있다.
상기 고분자 스페이서(410)의 횡축 방향의 둘레에 위치하는 고분자 사슬(410a)은 종축 방향으로 배열된다. 상기 종축 방향으로 배열된 고분자 사슬(410a)은 그의 주변에 위치하는 액정분자(300a)에 배향 규제력(anchoring energy)을 가한다. 그 결과, 상기 액정분자(300a)의 경사각을 90°에 가깝게 만든다. 그러나, 상기 고분자 스페이서(410)와 이격된 액정분자(300b)는 스플레이 상으로 남아 있다.
상기 고분자 스페이서(410)는 연성 고분자를 구비하는 것이 바람직하다. 그 결과, 상기 고분자 스페이서(410)는 형태 변형이 용이할 수 있고, 상기 형태 변형은 상기 고분자 스페이서(410)의 횡축 방향의 둘레에 위치하는 고분자 사슬(410a)을 종축 방향으로 더욱 용이하게 배열시킬 수 있다. 이를 위해, 바람직하게는 상기 연성 고분자는 선형 고분자이다.
또한, 상기 고분자 스페이서(410)는 상하부 기판(100, 500)의 합착과정에서 발생하는 압력에 의해 횡축방향(horizontal axis direction)의 길이(LH)가 종축방향(vertical axis direction)의 길이(LV)에 비해 길게 변화된 것이 바람직하다. 이로써, 상기 횡축 방향의 둘레에서 고분자의 연신이 충분히 일어날 수 있고, 그 결과, 상기 횡축 방향의 둘레에서 종축 방향으로 재배열된 사슬의 비율을 높일 수 있다. 나아가, 상기 선형고분자는 표면 에너지가 높은 폴리 알킬렌(poly alkylene), 폴리 알킬렌 옥사이드(poly alkylene oxide), 폴리 에스테르(poly ester) 및 폴리 아크릴레이트(poly acrylate)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 고분자일 수 있다. 이로써, 상기 선형 고분자는 상기 액정분자간에 대해 큰 배향 규제력을 가질 수 있다.
상기 고분자는 상기 액정분자에 대한 배향규제력(anchoring energy)을 강화하기 위해 카르보닐기(carbonyl group), 설포닐기(sulfonyl group), 에테르기(ether group), 에스테르기(ester group), 아미드기(amide group) 및 할로겐기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 작용기를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 고분자 스페이서(410)는 상기 하부기판(100)과 상기 상부기판(500) 사 이에서 균일하게 위치하는 것이 바람직하다. 그 결과, 경사각을 90°에 가까운 액정분자(300a)를 기판 전체에 균일하게 배치시킬 수 있다.
상기 하부기판(100)과 상기 상부기판(500) 사이에 무변형 스페이서(430)이 더 제공될 수 있다. 상기 무변형 스페이서(430)는 상기 상하부 기판(100, 500)의 합착과정에서 발생하는 압력에 의한 형태의 변화가 상기 고분자 스페이서(410)에 비해 낮은 것 또는 거의 없는 것을 말한다. 따라서, 상기 무변형 스페이서(430)로 인해 상기 상부기판(500)과 상기 하부기판(100)의 간격은 일정하게 유지될 수 있다. 상기 무변형 스페이서(430)는 강성 고분자 스페이서 또는 유리 스페이서일 수 있다.
상기 하부 기판(100) 하부에 백라이트(700)가 위치한다. 상기 백라이트(700)는 백색광을 방출하는 백라이트일 수 있다. 이러한 액정표시장치는 상기 칼라필터층(535)을 사용하여 칼라이미지를 구현할 수 있다.
이와는 달리, 상기 백라이트(700)는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 백라이트들일 수 있다. 이 경우, 상기 칼라필터층(535)은 생략될 수 있다. 이러한 액정표시장치를 필드순차구동방식 액정표시장치(field sequential LCD; FS-LCD) 라고 하는데, 이는 상기 적색, 녹색 및 청색의 광을 하나의 단위화소에 위치한 액정을 통해 시분할적으로 순차 디스플레이함으로써, 눈의 잔상효과를 이용하여 칼라이미지를 디스플레이한다. 이는 현저하게 응답속도가 빨라 동영상을 구현하기에 적합하다.
도 2는 도 1에 나타낸 액정표시장치의 벤드 전이를 설명하기 위한 단면도이 다.
도 2를 참조하면, 대향전극(550) 및 화소전극(150)에 전압을 인가하여 상기 대향전극(550) 및 상기 화소전극(150)이 소정의 전압차(Vt)를 갖도록 한다. 그 결과, OCB 모드 액정층에 위치한 액정들은 벤드 상(300c)으로 전이된다. 이 때, 고분자 스페이서(410)의 주변에 위치하여 90°에 가까운 경사각을 갖는 액정분자(도 1의 300a)는 전이핵으로의 역할을 한다. 따라서, 벤드 전이를 상기 액정층 전체로 전파시키는 시간 즉, 전이시간을 감소시킬 수 있고, 나아가 전이전압도 감소시킬 수 있다.
이후, 상기 화소전극(150)과 상기 대향전극(550) 사이의 전압차는 상기 벤드 배열을 유지하기 위한 임계전압(critical voltage; Vcr)보다 높은 전압으로 유지된다. 이어서, 상기 전압차를 높게 하면 상기 배향막들(170, 570)에 인접한 액정들과 상기 액정층의 중앙에 위치한 액정을 제외한 나머지 액정들의 경사각은 증가하고, 상기 전압차를 낮게 하면 경사각은 감소한다. 이로써, 상기 액정층을 지나는 빛의 편광을 변조하여 화상을 형성한다. 상기 액정들의 경사각의 변화는 매우 빨라 빠른 응답속도 특성을 구현할 수 있다. 이러한 방식의 액정표시장치를 OCB형 액정표시장치라 한다. 이러한 OCB형 액정표시장치는 더 빠른 응답속도를 구현하기 위해 상술한 필드순차구동방식으로 구동되는 것이 바람직하다.
도 3a, 3b 및 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 나타낸 단면도들로서, 액정표시장치의 화소영역에 한정하여 나타낸 도면이다.
도 3a를 참조하면, 하부기판(100) 상에 게이트 도전막을 적층하고, 상기 게 이트 도전막을 패터닝하여 게이트 전극(105)을 형성한다. 상기 게이트 전극(105)을 포함한 기판 전면에 걸쳐 게이트 절연막(110)을 형성한다. 상기 게이트 절연막(110) 상에 비정질 실리콘층 및 불순물 비정질 실리콘층을 차례로 형성한다. 상기 불순물 비정질 실리콘층을 패터닝하여 저항성 접촉층(123)을 형성하고, 상기 비정질 실리콘층을 패터닝하여 반도체층(120)을 형성한다. 상기 저항성 접촉층(123) 상에 소오스/드레인 도전막을 적층하고, 상기 소오스/드레인 도전막을 패터닝하여 소오스 전극(125)과 드레인 전극(126)을 형성한다.
상기 박막트랜지스터 상에 상기 박막트랜지스터를 덮는 층간절연막(130)을 형성한다. 상기 층간절연막(130) 내에 상기 드레인 전극(126)을 노출시키는 비아홀을 형성한다. 이어서, 상기 층간절연막(130) 상에 화소도전막을 형성하고, 상기 화소도전막을 패터닝하여 상기 비아홀 내에 노출된 드레인 전극(126)과 접속하는 화소전극(150)을 형성한다. 상기 화소도전막은 ITO막 또는 IZO막일 수 있다.
이어서, 상기 화소전극(150)을 포함하는 하부 기판 전면에 하부배향막(170)을 형성한다. 상기 배향막(170)은 유기막 또는 무기막으로 형성할 수 있다. 바람직하게는 상기 배향막(170)은 폴리이미드계 유기막으로 형성한다. 이어서, 상기 하부배향막(170)을 일방향으로 수평 배향 처리 또는 경사 배향 처리한다. 상기 배향처리는 러빙법 또는 광배향법을 사용하여 수행할 수 있다.
상기 배향막(170)을 구비하는 하부 기판(100) 상에 연성을 갖는 고분자 스페이서(405)를 산포(distribute)한다. 상기 고분자 스페이서(405)를 산포할 때, 무변형 스페이서(430)를 더 산포할 수 있다. 상기 고분자 스페이서(405)는 무질서한 배 열을 갖는 고분자 사슬(405a)을 구비한다.
상기 연성을 갖는 고분자는 선형 고분자인 것이 바람직하다. 나아가, 상기 선형고분자는 표면 에너지가 높은 폴리 알킬렌, 폴리 알킬렌 옥사이드, 폴리 에스테르 및 폴리 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 고분자일 수 있다. 한편, 상기 연성을 갖는 고분자는 카르보닐기, 설포닐기, 에테르기, 에스테르기, 아미드기 및 할로겐기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 작용기를 구비하는 것이 바람직하다.
도 3b를 참조하면, 상부 기판(500)을 준비하고, 상기 상부 기판(500) 상에 차광막 패턴(510)을 형성한다. 상기 차광막 패턴(510)은 상기 하부 기판(도 3a의 100)의 박막트랜지스터가 형성된 영역에 대응하는 영역에 형성되고, 나머지 영역을 노출시킨다.
상기 차광막 패턴(510)에 의해 노출된 부분 상에 칼라필터층(535)을 형성한다. 상기 차광막 패턴(510) 및 상기 칼라필터층(535) 상에 상기 차광막 패턴(510) 및 상기 칼라필터층(535)을 덮는 대향전극(550)을 형성한다. 상기 대향전극(550) 상에 상부배향막(570)을 형성하고, 상기 상부배향막(570)을 상기 하부배향막(170)과 동일한 방향으로 배향처리한다. 상기 상부 배향막을 형성하는 물질 및 배향처리방법은 상기 하부배향막(170)를 형성하는 물질 및 배향처리방법과 유사할 수 있으므로 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 3c를 참조하면, 상기 상부기판(500)의 외주부 상에 실런트(450)를 도포하고, 상기 실런트(450)를 매개체로 하여 상기 하부기판(100)과 상기 상부기판(500) 을 합착한다. 이 때, 상기 상부기판(500)과 상기 하부 기판(100)에 소정의 압력이 각각 가해진다. 이로 인해 상기 고분자 스페이서(도 3b의 405)는 상기 압력에 의해 형태변형을 일으켜 횡축 방향의 둘레에 위치하는 고분자 사슬(410a)이 종축 방향으로 배열된 고분자 스페이서(410)로 변형된다. 이어서, 상기 하부 기판(100)과 상기 상부 기판(500) 사이에 액정을 주입하여 OCB 모드 액정층(300)을 형성한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예 따른 액정표시장치에 구비된 고분자 스페이서에 압력이 가해질 때의 변화를 나타낸 개략도이다.
도 4를 참조하여, 상기 상부기판(500)과 상기 하부 기판(100)에 소정의 압력이 각각 가해질 때, 상기 고분자 스페이서(405)의 중앙부에 가장 큰 힘(F)이 가해지므로, 상기 고분자 스페이서(405)의 횡축방향의 둘레에 위치한 고분자에 a-a' 방향으로 가장 큰 연신력이 가해진다. 이로써, 이 부분의 고분자 사슬은 재배열 즉, 종축 방향으로의 배열이 최대화된다. 그 결과, 횡축 방향의 둘레에 위치하는 고분자 사슬(410a)이 종축 방향으로 배열된 고분자 스페이서(410)로 변형된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, OCB 모드 액정표시장치에 있어서 벤드 전이 시간을 보다 단축할 수 있을 뿐 아니라 충분한 밴드 전이를 유도할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (18)

  1. 화소전극을 구비하는 하부 기판;
    상기 하부 기판 상부에 위치하고, 상기 하부 기판에 대향하는 대향면 상에 위치하는 대향전극을 구비하는 상부 기판;
    상기 하부 기판과 상기 상부 기판 사이에 위치하고, 연성 고분자를 구비하는 고분자 스페이서; 및
    상기 하부 기판과 상기 상부 기판 사이에 위치하는 OCB 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연성 고분자는 선형 고분자인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고분자 스페이서는 횡축방향(horizontal axis direction)의 길이가 종축방향(vertical axis direction)의 길이에 비해 긴 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 선형고분자는 폴리 알킬렌(poly alkylene), 폴리 알킬렌 옥사이드(poly alkylene oxide), 폴리 에스테르(poly ester) 및 폴리 아크릴레이트(poly acrylate)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 고분자인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 선형고분자는 카르보닐(carbonyl)기, 설포닐(sulfonyl)기, 에테르(ether)기, 에스테르(ester)기, 아미드(amide)기 및 할로겐기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 작용기를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 기판과 상기 상부 기판 사이에 위치하는 강성 고분자 스페이서 또는 유리 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소전극 상에 위치하는 하부 배향막 및 상기 대향전극 상에 위치하는 상부 배향막을 더 포함하고,
    상기 하부 배향막 및 상기 상부 배향막은 같은 방향으로 배향처리된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 OCB 액정층은 유전율 이방성이 양인 네마틱 액정을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 화소전극을 구비하는 하부 기판;
    상기 하부 기판 상부에 위치하고, 상기 하부 기판에 대향하는 대향면 상에 위치하는 대향전극을 구비하는 상부 기판;
    상기 하부 기판과 상기 상부 기판 사이에 위치하고, 적어도 횡축 방향의 둘레에서 종축 방향의 사슬배열을 갖는 고분자를 구비하는 고분자 스페이서; 및
    상기 하부 기판과 상기 상부 기판 사이에 위치하는 OCB 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 고분자 스페이서는 횡축방향의 길이가 단축방향의 길이에 비해 긴 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 고분자는 선형 고분자인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 선형고분자는 폴리 알킬렌, 폴리 알킬렌 옥사이드, 폴리 에스테르 및 폴리 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 고분자인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 고분자는 카르보닐기, 설포닐기, 에테르기, 에스테르기, 아미드기 및 할로겐기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 작용기를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  14. 하부 기판 상에 화소전극을 형성하고,
    상부 기판 상에 대향전극을 형성하고,
    상기 상부 기판 또는 상기 하부 기판 상에 연성 고분자를 구비하는 고분자 스페이서를 산포하고,
    상기 상부 기판과 상기 하부 기판을 상기 대향전극과 상기 화소전극이 마주보도록 합착하고,
    상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이에 액정을 주입하여 OCB 모드 액정층을 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 연성 고분자는 선형 고분자인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 선형고분자는 폴리 알킬렌, 폴리 알킬렌 옥사이드, 폴리 에스테르 및 폴리 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 고분자인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 선형고분자는 카르보닐기, 설포닐기, 에테르기, 에스테르기, 아미드기 및 할로겐기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 작용기를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 고분자 스페이서를 산포할 때, 강성 고분자 스페이서 또는 유리 스페이서를 더 산포하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
KR1020050008790A 2005-01-31 2005-01-31 Ｏｃｂ 모드 액정층을 구비하는 액정표시장치 및 그의제조방법 KR100611672B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050008790A KR100611672B1 (ko) 2005-01-31 2005-01-31 Ｏｃｂ 모드 액정층을 구비하는 액정표시장치 및 그의제조방법
JP2005182372A JP4620532B2 (ja) 2005-01-31 2005-06-22 Ｏｃｂモード液晶層を備えた液晶表示装置及びその製造方法
US11/330,677 US7589815B2 (en) 2005-01-31 2006-01-11 Liquid crystal display having OCB mode liquid crystal layer and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050008790A KR100611672B1 (ko) 2005-01-31 2005-01-31 Ｏｃｂ 모드 액정층을 구비하는 액정표시장치 및 그의제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060087914A KR20060087914A (ko) 2006-08-03
KR100611672B1 true KR100611672B1 (ko) 2006-08-10

Family

ID=36756133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050008790A KR100611672B1 (ko) 2005-01-31 2005-01-31 Ｏｃｂ 모드 액정층을 구비하는 액정표시장치 및 그의제조방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7589815B2 (ko)
JP (1) JP4620532B2 (ko)
KR (1) KR100611672B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8471996B2 (en) * 2007-08-09 2013-06-25 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal panel, liquid crystal display unit, liquid crystal display device, and television receiver
KR20090119450A (ko) * 2008-05-16 2009-11-19 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
CN103323982B (zh) * 2013-06-20 2015-09-23 北京京东方光电科技有限公司 一种液晶显示面板及其制造方法
CN106502005A (zh) * 2017-01-03 2017-03-15 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及其制备方法和显示装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4124859A1 (de) * 1991-07-26 1993-01-28 Merck Patent Gmbh Fluessigkristalline elastomere oder duomere mit fixierter anisotroper netzwerkstruktur
JPH09218411A (ja) * 1996-02-14 1997-08-19 Sekisui Chem Co Ltd 液晶表示素子
JP4274713B2 (ja) * 2001-09-11 2009-06-10 シャープ株式会社 液晶表示装置および光学素子、並びにこれらの製造方法
JP2003186024A (ja) * 2001-12-20 2003-07-03 Fujitsu Display Technologies Corp 表示装置とその製造方法
JP2003280002A (ja) * 2002-03-25 2003-10-02 Kyocera Corp 液晶表示装置
US7179512B2 (en) * 2002-05-14 2007-02-20 Fujitsu Limited Liquid crystal display and manufacturing method of same
US7253868B2 (en) * 2002-08-21 2007-08-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Liquid crystal display device comprising a plurality of spacers having compression ratios gradually increasing as advancing from a center to left and right edges of display region
TWI266939B (en) * 2003-09-29 2006-11-21 Sharp Kk Liquid crystal display apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP4620532B2 (ja) 2011-01-26
JP2006209062A (ja) 2006-08-10
US7589815B2 (en) 2009-09-15
US20060170856A1 (en) 2006-08-03
KR20060087914A (ko) 2006-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6825892B2 (en) Liquid crystal display device and method of fabricating the same
US7599035B2 (en) Liquid crystal display device and method of driving the same
JP4694284B2 (ja) Ｏｃｂモードの液晶層を備える液晶表示装置及びその製造方法
KR100675635B1 (ko) 대조비가 향상된 횡전계모드 액정표시소자
US8339556B2 (en) Electro-optical device and display device with interdigital electrode portions on at least first and second substrates which are non-overlapping in a direction normal to the substrates
US20120314178A1 (en) Display device
US20050078258A1 (en) In-plane switching liquid crystal display device
JP2006154725A (ja) Ｏｃｂモードの液晶層を備える液晶表示装置及びその製造方法
KR100611672B1 (ko) Ｏｃｂ 모드 액정층을 구비하는 액정표시장치 및 그의제조방법
US20060114386A1 (en) Liquid crystal display device having OCB mode liquid crystal layer
US7262825B2 (en) Liquid crystal cell process for circular electrode in-plane switching mode liquid crystal display device and said device
JP4676261B2 (ja) ホールを具備する対向電極を含む液晶表示装置及びその製造方法
KR20080049459A (ko) 시야각 제어가 가능한 액정 표시 장치
KR20020031984A (ko) 빛샘 현상을 방지하는 액정표시장치
KR20060075502A (ko) 광시야각을 갖는 액정표시장치
KR100565948B1 (ko) 횡전계형 액정표시장치의 액정셀 공정
KR100700488B1 (ko) ０ｃｂ모드 액정층을 구비하는 액정표시장치 및 그의제조방법
KR100611671B1 (ko) Ｏｃｂ 모드 액정층을 구비하는 액정표시장치 및 그의제조방법
KR101373474B1 (ko) 액정표시패널 및 그 제조방법
KR101157479B1 (ko) 오씨비 모드 액정표시장치 및 그 제조 방법
KR101023718B1 (ko) 액정표시장치 및 그의 제조방법
TWI427320B (zh) 水濕性可調薄膜及顯示裝置
KR101390768B1 (ko) 액정표시장치
JP2007178834A (ja) 液晶表示装置の製造方法及びそれにより得られた液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120730

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130731

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160801

Year of fee payment: 11

LAPS Lapse due to unpaid annual fee