KR100707030B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 잔상을 개선하여 신뢰성 및 화면품위를 개선할 수 있는 액정표시장치를 개시한다. 개시된 본 발명은 각각 소정의 패턴이 구비되고, 소정 거리를 두고 대향 배치된 하부기판과 상부기판; 상기 하부기판과 상부기판 사이에 개재된 액정층; 및 상기 하부기판과 액정층 사이 및 상부기판과 액정층 사이 각각에 설치되어 액정의 초기 배열을 결정하는 배향막을 포함하는 액정표시장치에 있어서, 상기 배향막에 의해 발생하는 캐패시턴스를 감소시키고, 하부기판의 단차를 감소시켜 잔상을 개선하기 위해 상기 배향막은 막 내부에 기포가 형성된다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
도 1은 종래 FFS 모드 액정표시장치를 설명하기 위한 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 Precure 후의 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 Maincure 후의 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
21 : 상부기판 22 : 블랙매트릭스층
23 : 컬러필터층 24 : 오버코팅층
25 : 상부배향막 31 : 하부기판
32 : 공통전극 33 : 게이트절연막
34 : 데이터 라인 35 : 보호막
36 : 화소전극 37 : 하부배향막
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 잔상을 개선하여 신뢰성 및 화면품위를 개선할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
프린지 필드 구동 액정표시장치(Fringe Field Switching mode Liquid Crystal Display : 이하, FFS 모드 LCD)는 인-플레인(In-Plain Switching) 모드 LCD의 낮은 개구율 및 투과율을 개선시키기 위하여 제안되었고, 이러한 FFS 모드 LCD는 대한민국 특허출원 98-9243호로 출원되었다.
상기 FFS 모드 액정표시장치는 카운터 전극과 화소 전극을 투명 전도체로 형성하여 IPS 모드 LCD에 비해 개구율 및 투과율을 높이면서, 상기 카운터 전극과 화소 전극 사이의 간격을 상·하 기판 사이의 간격보다 좁게 형성하는 것에 의해서 상기 카운터 전극과 화소 전극 사이에서 프린지 필드가 형성되도록 함으로써 상기 전극들 상부에 존재하는 액정 분자들까지도 모두 동작되도록 하여 보다 향상된 투과율을 얻는다.
도 1은 종래 FFS 모드 액정표시장치를 설명하기 위한 단면도로서, 이를 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상부기판(1) 상에 빛의 투과를 차단하기 위한 블랙매트릭스층(2)이 형성되고, 레드, 그린 및 블루로 이루어지는 컬러필터층(3)이 형성된다. 상기 블랙매트릭스층(2)과 컬러필터층(3) 상에 오버코팅층(4)이 형성된다. 또한, 하부기판(11) 상에 플레이트 형태의 공통전극(12)이 형성되고, 상기 공통전극(12)을 포함한 기판 결과물 상에 게이트절연막(13)이 형성된다. 상기 게이트절연막(13) 상에 데이터 라인(14)이 형성되며, 상기 데이터 라인(14)을 포함한 기판 결과물 상에 보호막(15)이 형성된다. 상기 보호막(15) 상에 슬릿 형태의 화소전극(16)이 형성된다. 상기 상부기판(1)과 액정층(18) 사이 및 하부기판(11)과 액정층(18) 사이에 액정의 초기 배열을 결정하는 배향막(5, 17)이 형성된다.
그러나, 종래 FFS 모드 액정표시장치는 TN 모드 액정표시장치와 달리, 상부기판에 전극이 형성되지 않으며, 또한, 블랙매트릭스층과 오버코팅층은 비저항이 매우 높은 물질로 형성되기 때문에 잔상이 발생할 수 있는 요인이 많다. 특히, FFS 모드 액정표시장치는 TN 모드 액정표시장치에 비해 캐패시터가 크기가 커지게 되는데, 이에 따라 불순물 이온의 흡착과 잔류 DC 성분의 영향으로 인해 잔상이 심하게 발생하게 된다.
또한, 배향막을 형성하기 위한 배향제는 고분자 화합물과 코팅 특성을 증가시키기 위해 고분자 화합물을 용해하기 위한 솔벤트(Solvent)로 구성되어 있다. 여기에서, 고분자 화합물은 일정한 방향으로 액정을 배열하는 역할을 하며, 솔벤트는 고분자 화합물의 도포를 용이하게 하기 위하여 낮은 점도를 가지는 액상의 물질로, 배향제를 유지하기 위한 역할을 한다. 상기 고분자 화합물과 솔벤트로 구성되는 배향제는 도포시 비저항이 큰 물질형태로, 액정표시장치 내부의 캐패시턴스를 증가시키는 요인이 되어 액정표시장치의 잔상을 유발하는 요인으로 작용하게 된다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 잔상을 개선하여 신뢰성 및 화면품위를 개선할 수 있는 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 각각 소정의 패턴이 구비되고, 소정 거리를 두고 대향 배치된 하부기판과 상부기판; 상기 하부기판과 상부기판 사이에 개재된 액정층; 및 상기 하부기판과 액정층 사이 및 상부기판과 액정층 사이 각각에 설치되어 액정의 초기 배열을 결정하는 배향막을 포함하는 액정표시장치에 있어서, 상기 배향막에 의해 발생하는 캐패시턴스를 감소시키고, 하부기판의 단차를 감소시켜 잔상을 개선하기 위해 상기 배향막은 막 내부에 기포가 형성된다.
여기에서, 상기 배향막은 일정한 방향으로 액정을 배열하기 위한 고분자화합물; 낮은 점도와 낮은 비중을 가지면서 70∼80℃의 온도에서 높은 휘발성을 갖는 제1솔벤트; 및 높은 비중을 갖으면서 100℃ 이상의 온도에서 높은 휘발성을 갖는 제2솔벤트로 이루어진다.
(실시예)
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 Precure 후의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 Maincure 후의 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상부기판(21) 상에 빛의 투과를 차단하기 위한 블랙매트릭스층(22)이 형성되고, 레드, 그린 및 블루로 이루어지는 컬러필터층(23)이 형성된다. 상기 블랙매트릭스층(22)과 컬러필터층(23) 상에 오버코팅층(24)이 형성된다. 또한, 하부기판(31) 상에 플레이트 형태의 공통전극(32)이 형성되고, 상기 공통전극(32)을 포함한 기판 결과물 상에 게이트절연막(33)이 형성된다. 상기 게이트절연막(33) 상에 데이터 라인(34)이 형성되며, 상기 데이터 라인(34)을 포함한 기판 결과물 상에 보호막(35)이 형성된다. 상기 보호막(35) 상에 슬릿 형태의 화소 전극(36)이 형성된다. 상기 상부기판(21)과 액정층(38) 사이 및 하부기판(31)과 액정층(38) 사이에 액정의 초기 배열을 결정하는 배향막(25, 37)이 형성된다.
본원발명에서는 상기 하부기판(31) 상에 배향막(37)을 형성하기 위해 화소전극(36)을 포함한 기판 결과물 상에 배향제를 코팅한다. 여기에서, 상기 배향제는 일정한 방향으로 액정을 배열하기 위한 고분자화합물, 낮은 점도와 낮은 비중을 가지면서 70∼80℃의 온도에서 높은 휘발성을 갖는 제1솔벤트 및 높은 비중을 갖으면서 100℃ 이상의 온도에서 높은 휘발성을 갖는 제2솔벤트로 이루어진다. 상기 배향제가 코팅된 하부기판을 70∼80℃의 온도에서 열처리하게 되면, 배향제 표면층으로부터 제1솔벤트가 빠른 속도로 휘발이 진행되면서 배향제 표면의 경화가 진행되어 매끄러운 표면을 갖는 제1배향막(37a)을 형성하게 된다. 이때, 상기 제2솔벤트는 높은 비중에 의해 증발이 되지 않은 액체 상태로 하부기판(31)의 제2배향막(37b) 내부에 분포하고 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 배향제가 코팅된 하부기판(31)을 70∼80℃의 온도에서 가열한 후, 고분자 화합물의 재결합을 통한 이미드(Imid)화 진행을 위해 100℃ 이상의 높은 온도에서 열처리하게 되면, 배향제의 이미드화와 함께 제2솔벤트의 휘발이 진행된다. 이때, 상기 제2솔벤트는 배향제 표면으로부터 방출되지 못하고 내부에 기포(A)를 형성하게 됨으로써 제2배향막(37b) 내부에 공기층을 형성하게 되고, 이로 인해 배향막의 캐패시턴스를 줄여주는 역할을 하게 된다.
또한, 하부기판 상에 배향제 도포시 낮은 점도와 낮은 비중을 갖는 제1솔벤트에 의해 높은 단차가 발생된 부분과 상대적으로 낮은 단차가 발생된 부분 사이에 도포량의 차이가 발생하게 되고, 이러한 도포량의 차이는 제2솔벤트로 인해 기포 발생량의 차이를 가져오게 되므로, 이는 하부기판의 패턴에 따른 배향막의 두께를 조절하는 역할을 하게 되어 하부기판에 형성된 패턴의 단차를 보상하여 평탄도가 우수한 배향막을 형성할 수 있다.
이상, 본 발명은 몇 가지 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상에서 벗어나지 않으면서 많은 수정과 변형을 가할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서와 같이, 본 발명은 액정표시장치의 배향막 내부에 기포를 형성함으로써 배향막의 캐패시턴스를 줄일 수 있다. 또한, 하부기판의 패턴에 따른 배향막의 두께를 조절할 수 있으며, 이로 인해 하부기판 패턴 간의 단차를 보상하여 평탄도가 우수한 배향막을 형성할 수 있다.

Claims (2)

  1. 삭제
  2. 각각 소정의 패턴이 구비되고, 소정 거리를 두고 대향 배치된 하부기판과 상부기판; 상기 하부기판과 상부기판 사이에 개재된 액정층; 및 상기 하부기판과 액정층 사이 및 상부기판과 액정층 사이 각각에 설치되어 액정의 초기 배열을 결정하는 배향막을 포함하는 액정표시장치에 있어서,
    상기 배향막에 의해 발생하는 캐패시턴스를 감소시키고, 하부기판의 단차를 감소시켜 잔상을 개선하기 위해 상기 배향막은 막 내부에 기포가 형성되며,
    상기 배향막은,
    일정한 방향으로 액정을 배열하기 위한 고분자화합물;
    낮은 점도와 낮은 비중을 가지면서 70∼80℃의 온도에서 높은 휘발성을 갖는 제1솔벤트; 및
    높은 비중을 갖으면서 100℃ 이상의 온도에서 높은 휘발성을 갖는 제2솔벤트로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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