KR100864924B1 - 액정표시소자 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배향막의 구조변경을 통해 멀티 도메인을 이룰 수 있는 액정표시소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 매트릭스 형태의 복수의 단위픽셀을 구비하는 제 1 기판과, 상기 제 1 기판 상에 상기 단위픽셀 각각의 일부분과 오버랩되도록 패터닝된 배향막과, 상기 패터닝된 배향막 상부의 액정분자와 상기 배향막 양측 상부의 액정분자의 배열방향이 서로 다른 액정층을 포함하며, 상기 배향막은 상기 단위픽셀을 기준으로 대각선 방향으로 사각 형상을 갖는 배향막으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
멀티도메인, 배향막, 광시야각

Description

액정표시소자 및 그 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
도 1은 종래 액정 패널의 사시도.
도 2는 종래 박막트랜지스터의 단면도.
도 3a 내지 도 3c는 종래의 멀티 도메인을 이루기 위한 방법을 설명하기 위한 단면도.
도 4는 전계왜곡수단을 구비하여 광시야각을 구현할 수 액정표시소자를 설명하기 위한 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 TFT 기판 및 CF 기판의 평면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 배향 공정이 진행된 일부 평면도 및 단면도.
도 7은 배향 공정 후의 액정 셀 공정의 제조공정도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 액정주입 후의 단면도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 배향 공정이 완료된 후의 평면도.
도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배향 공정이 완료된 후의 평면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
40 : TFT 기판 50 : 액정
73 : 컬러필터 75 : 개구부
79 : 블랙 매트릭스 80 : CF 기판
90 : 단위픽셀 95 : 표시영역
100 : 배향막
본 발명은 액정표시소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 배향막의 구조 변경에 따라 멀티 도메인을 이룰 수 있는 액정표시소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Lipuid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display)등 여러 가지 평판 표시 소자가 연구되어 왔고 일부는 이미 여러 장비에서 표시소자로 활용되고 있다.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 브라운관(Cathode Ray Tube)을 대체하면서 LCD(이하, 액정표시소자라 칭함)가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 텔레비전 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있 다.
이러한 액정표시소자는 서로 마주 보도록 결합되어 있는 두 기판과 그 사이에 주입되어 온도의 변화나 농도의 변화에 따라 상 전이를 발생하는 액정 물질로 이루어져 있다.
상기 액정은 액체의 유동성과 고체의 장거리 질서(Long Range Order) 성질을 가지는 액체와 고체의 중간 성질을 갖는 물질이다. 즉, 고체인 결정이 녹아서 액체가 되기 전에 고체결정이나 액체가 아닌 중간 상태로 되는 것을 말한다. 이러한 액정에 빛을 쪼이거나 전계 또는 자계를 부가시키면 광학적인 이방성 결정에 특유한 복굴절성을 나타내고, 어떠한 온도 범위내에서는 액체와 결정의 쌍방의 성질을 나타낸다.
이와 같은 액정표시소자는 영상을 표시하는 액정패널과 영상신호를 발생하는 드라이버IC로 구성되어 있는데, 상기 액정패널의 구조는 도 1에 나타낸 것과 같다.
먼저 제 1 기판(21)에는 복수개의 게이트 라인(Gate Line)(14)과 복수개의 데이터 라인(Data Line)(16)이 매트릭스 형태로 형성되어 있고, 그 교차점에는 화소전극(26)과 박막트랜지스터(13)(Thin Film Transistor)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 제 1 기판(21)과 대향하는 제 2 기판(22)에는 공통전극(24)과 컬러필터(23)가 형성되어 있고, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 액정(25)이 주입된 구조로 되어 있다.
상기 액정을 사이에 두고 공통전극과 마주보고 있는 화소전극이 액정표시소자의 화소(畵素)로서의 역할을 하게된다.
상기 박막트랜지스터는 도 2에 나타낸 것과 같이 알루미늄, 크롬, 몰리브덴 등의 금속으로 된 게이트전극(30)과 알루미늄, 크롬, 몰리브덴 등의 금속으로 된 소스전극(32)과 드레인전극(33), 및 반도체층(34)과 불순물반도체층(36)으로 구성되어 있다. 그리고, 상기 게이트전극(30)은 도 1에 나타낸 게이트 라인(14)에 연결되어 있고, 상기 소스전극은 상기 도 1에 나타낸 신호선(16)에 연결되어 있으며, 상기 드레인전극(33)은 화소전극(26)에 연결되어 있다. 이러한 구조를 가진 상기 박막트랜지스터는 게이트 라인(14)을 통해 주사전압이 게이트전극(30)에 인가되면, 상기 데이터 라인(16)에 흐르는 데이터 전압이 소스전극(32)에서 드레인전극(33)으로 반도체층(34)을 통해 인가되도록 동작한다.
상기 소스전극에 데이터 전압이 인가되면, 소스전극과 연결된 화소전극에 데이터 전압이 인가됨으로써 상기 화소의 화소전극(26)과 공통전극(24)사이에 전압차가 발생한다. 그러면, 이러한 전압차로 인해 상기 화소전극과 공통전극 사이에 존재하고있는 액정(25)의 분자배열이 변화되는데, 이 액정의 분자배열이 변화됨으로 인하여 화소의 광투과량이 변하게 되어 데이터 전압이 인가된 화소와 인가되지 않은 화소의 시각적인 차이가 발생한다. 이러한 시각적인 차이가 있는 화소들이 모임으로써 상기 액정표시소자는 표시장치의 역할을 하게 된다.
상기와 같은 액정패널은 크게 어레이(Array) 공정, 컬러 필터(Color Filter) 공정, 액정 셀(Cell) 공정을 거쳐 제조된다.
상기 어레이 공정은 증착(Deposition) 및 사진 석판술(Photolithography), 식각(Etching) 공정을 반복하여 상기 제 1 기판 상에 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT로 약칭) 및 화소 전극을 형성하는 공정이다.
상기 컬러 필터 공정은 상기 화소 전극이 형성된 영역을 제외한 영역에 빛이 누설되는 것을 방지하기 위해 제 2 기판상에 블랙 매트릭스(Black Matrix)를 형성하고, 염료나 안료를 사용하여 적(Red), 녹(Green), 청(Blue)의 컬러 필터를 제작한 후, 공통전극용 ITO(Indium Tin Oxide)막을 형성하는 공정이다.
상기 액정 셀 공정은 스페이서를 이용하여 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 일정한 셀 갭(Cell Gap)을 유지하고, 씨일재를 이용하여 양 기판을 합착한 후, 복수의 단위 액정패널로 절단하고 상기 각 단위 액정패널에 액정을 주입하여 액정 셀을 완성하는 공정이다.
이와 같이 제조되는 액정표시소자는 현재 트위스트 네마틱(TN : Twisted Nematic) 모드의 액정표시소자가 주로 사용되고 있다.
상기 TN 모드 액정표시소자는 두 기판 각각에 전극이 형성되어 있고, 그 사이에 채워진 액정 분자들이 기판에 평행하며 일정한 피치(pitch)를 가지고 나선상으로 꼬여 있도록 배열한 다음, 전극에 전압을 가하여 액정 방향자를 구동하는 방식이다.
그러나, 이러한 TN 모드 액정표시소자는 오프(off) 상태에서 빛이 완전히 차단되지 않기 때문에 콘트라스트비(Contrast ratio)가 좋지 않을 뿐 아니라 콘트라스트비가 각도에 따라 변하며, 각도가 변화함에 따라 중간조의 휘도가 반전하는 등 안정적인 화상을 얻기 어렵다.
상기 액정 분자는 그 형태가 봉상인 관계로, 장축과 단축의 굴절율, 유전율 등이 서로 상이하다. 이에 따라, 액정 분자들을 보는 방향에 따라 굴절율이 상이하게 되어, 결국 화면의 정면에서 볼 때와 측면에서 볼 때의 시야각의 차가 발생된다.
이와 같은 액정표시소자의 협소한 시야각 문제를 해결하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 보상 필름으로 시야각을 보상하는 필름보상형 액정표시소자와, 화소를 멀티 도메인(Multi-Domain)으로 나눠 각각의 도메인의 주시야각 방향을 달리하여 시야각을 보상하는 액정표시소자와, 동일 기판상에 두 개의 전극을 위치시켜 수평 방향의 전계가 일어나도록 하는 횡전계(In-Plane Switching) 방식의 액정표시소자 그리고, OCB(Optically Compensated Birefringence Mode)모드를 적용한 액정표시소자와 같은 디스플레이(Display) 기술 등이 연구되고 있다.
여기서, 상기 TN 모드 액정표시소자는 전술한 바와 같이, 화면을 바라보는 위치에 따라 표시상태가 크게 달라지는데, 액정분자의 배향방향을 많은 방향으로 형성하여 멀티 도메인을 형성함으로써, 시야각 특성을 향상시킬 수 있다.
통상, 기판 표면에 접하는 액정분자의 배향방향이나 프리틸트각(pretilt angle)은 서로 다른 방향으로 러빙처리된 배향막에 의해 제어된다.
즉, 도 3a에서와 같이, 복수개의 패턴들(도시하지 않음)이 형성된 유리기판(116) 상에 배향막(122)을 형성하고, 회전하는 러빙롤(201)을 이용하여 일방향으로 러빙한다. 다음, 배향막(122) 상에 포토 레지스트(photo resist)를 형성하고, 포토리소그래피(photolithography) 공정을 이용하여 도 3b에서와 같이 상기 포토 레지스트(202)를 패터닝한다. 그 다음, 도 3c에서와 같이 포토 레지스트 패턴 개구부의 배향막(122)이 반대방향으로 러빙처리되도록 러빙롤(201)을 반대방향으로 회전시킨다. 이와 같이 러빙롤이 회전하는 방향에 따라 배향막의 방향이 달라지는 것을 이용함으로써 각 화소내에 액정의 배향방향이 서로 다른 다수의 영역을 형성할 수 있다.
또한, 멀티 도메인을 갖는 액정표시소자는 전계왜곡수단을 구비하여 광시야각을 구현할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 액정표시소자는 투명재질의 제 1 ,제 2 기판(1, 2)과, 상기 제 1, 제 2 기판(1, 2) 사이에 주입되어 형성된 액정층(7)과, 상기 제 1 기판(1) 상에 형성되어 전계왜곡을 일으키기 위한 슬릿(6)을 구비한 제 1 투명도전막(3)과, 상기 제 1 투명도전막(3)과 함께 액정분자(9)를 구동하기 위해 제 2 기판(2)에 형성된 제 2 투명도전막(4)과, 상기 제 2 투명도전막(4) 상에 형성되어 상기 슬릿(6)과 함께 전계왜곡을 일으키기 위한 돌기(rib) 등의 유전체구조물(10)을 포함하여 이루어진다.
이때, 도시하지는 않았지만 전술한 바와 같이, 제 1 기판(1)과 제 1 투명도전막(3) 사이에는 서로 교차 형성되어 화소영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 두 라인의 교차 부위에 형성된 박막트랜지스터를 구비하고, 상기 제 2 기판(2)과 제 2투명도전막(4) 사이에는 화면상에 색상을 표현하기 위한 컬러필터층을 구비한다.
이와 같이 형성된 멀티도메인 액정표시소자에 문턱치 이상의 전압을 걸어주면 액정분자의 장축이 수평방향으로 기울어지게 되는데, 이때 상기 슬릿(6)과 유전 체구조물(10)에 의해 전기장이 왜곡되어 액정분자가 유전체구조물(10)을 중심으로 서로 다른 방향으로 기울어진다.
이로 인해, 액정 방향자가 서로 마주보게 되어 시야각이 보상됨으로써 넓은 시야각을 확보할 수 있게 된다.
그러나, 종래의 멀티 도메인을 이루는 액정표시소자는 다음과 같은 문제점이 있다.
상기 액정분자의 배향방향을 많은 방향으로 형성하여 멀티 도메인을 형성함으로써 시야각 특성을 향상시킬 수 있는 방법은, 러빙 처리 과정이 복잡하므로 공정시간이 많이 소요된다.
또한, 상기 유전체구조물을 이용한 멀티 도메인 형성방법은 상기 유전체구조물을 형성하기 위한 재료비용이 들어가기 때문에 제조가격의 상승을 피할 수 없다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 배향막의 구조변경을 통해 멀티 도메인을 이룰 수 있는 액정표시소자 및 그 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명의 액정표시소자 및 그 제조방법은, 매트릭스 형태의 복수의 단위픽셀을 구비하는 제 1 기판과, 상기 제 1 기판 상에 상기 단위픽셀 각각의 일부분과 오버랩되도록 형성되며, 러빙된 배향막과, 상기 단위픽셀내에서 배향막이 형성된 부분과 배향막이 형성되지 않은 부분에서 서로 다른 배향 방향을 갖는 액정층을 포함하며, 상기 배향막은 상기 단위픽셀을 기준으로 대각선 방향으로 사각 형상을 갖는 배향막인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 매트릭스 형태의 복수의 단위픽셀을 구비하는 기판을 제공하는 단계와, 상기 기판 상에 상기 단위픽셀 각각의 일부분을 오버랩하는 배향막을 형성하는 단계와, 상기 배향막을 일방향으로 러빙하는 단계를 포함하며,상기 배향막은 상기 각각의 단위픽셀을 기준으로 대각선 방향으로 사각 형상을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 TFT 기판 및 CF 기판의 평면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 배향 공정이 진행된 일부 평면도 및 단면도이며, 도 7은 배향 공정 후의 액정 셀 공정의 제조공정도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 액정주입 후의 단면도이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 배향 공정이 완료된 후의 평면도이고, 도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배향 공정이 완료된 후의 평면도이다.
먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 기판(이하, TFT 기판(40)이라 칭함)에는 어레이(Array) 공정에 의해 일정간격을 갖고 일 방향으로 배열된 복수개의 게이트 라인(G1 내지 Gn)과, 상기 각 게이트 라인에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 배열되는 복수개의 데이터 라인(D1 내지 Dn)과, 상기 게이트 라인(G1 내지 Gn) 및 데이터 라인(D1 내지 Dn)에 의해 정의된 화소 영역(이하, 단위픽셀이라 칭함)(90)에 각각 형성되는 복수개의 박막 트랜지스터 및 화소 전극들(도시되지 않음)이 형성되어 있다. 미설명 부호 95는 상기 단위픽셀(90)들이 모여 하나의 화면 을 이루는 표시영역을 설명한다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 각 단위픽셀(90)의 박막 트랜지스터의 게이트 전극은 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 접속되어 있고, 소오스(Source) 전극은 데이터 라인(D1 내지 Dn)에 각각 접속되어 있다. 상기 박막 트랜지스터의 드레인(Drain) 전극은 단위픽셀(90)내에 형성된 화소 전극에 접속되어 있다. 상기 복수의 게이트 라인(G1 내지 Gn) 및 데이터 라인(D1 내지 Dn)은 TFT 기판(40)의 외주위에 형성된 게이트패드(Gate Pad) 및 데이터패드(Data Pad)에 각각 접속되어 있다.
또한, 상기 제 2 기판(이하, CF 기판(80)이라 칭함)에는 컬러필터 공정에 의해 거의 TFT 기판(40)의 외주위에 형성된 상기 패드(Pad) 영역만큼 작게 형성되어 있다. CF 기판(80) 상에는 상기 단위픽셀(90)과 각각 대응하는 개구부(75)를 가지며 광 차단 역할을 수행하는 블랙 매트릭스(Black Matrix)층(79)과, 적, 녹, 청으로 하나의 색을 이루는 컬러 필터(73) 및 상기 화소전극과 함께 액정을 구동시키는 공통전극(도시되지 않음) 등이 형성되어 있다.
이와 같은 TFT 기판(40) 및 CF 기판(80)은 액정 셀 공정으로 진입하여 배향공정을 실시하게 된다.
상기 배향공정은 상기 TFT 기판(40)과 CF 기판(80) 상에 배향물질을 도포한 후, 후공정에서 진행되는 액정 주입시, 액정분자가 균일한 방향성을 갖도록 하는 공정이다. 상기 배향공정은 배향막 도포 전 세정, 배향막 인쇄, 배향막 소성, 배향막 검사, 러빙 공정 순으로 진행된다.
상기 배향공정 순서는 다음과 같다.
먼저, 상기 배향막 도포의 배향액이 디스펜서(Dispenser)에서 회전하고 있는 닥터 롤(Doctor Roll)과 아닐록스 롤(Anilox Roll) 사이에 적하 공급된다. 이 도포액은 2개의 롤 사이에서 아닐록스 롤 면에 액체 박막으로 되어 유지되고, 아닐록스 롤로부터 인쇄고무판이 부착된 인쇄롤로 전사된다. 그리고 도포 스테이지 위에 고정된 기판이 진행할 때에 이 도포액의 박막이 상기 TFT 기판 및 상기 CF 기판에 전사 도포된다.
다음, 상기 TFT 기판 및 CF 기판 상에 인쇄된 배향막 내의 용매를 증발시키기 위한 소성(Baking) 공정을 수행하고, 배향막 상태의 검사 및 러빙 공정을 거쳐 배향 공정을 완료한다.
상기 배향 공정이 진행된 평면도 및 단면도를 살펴보면 다음과 같다.
도 6에 도시된 바와 같이, TFT 기판(40) 상에 상기 배향공정을 진행할 때, 상기 배향막(100)을 상기 단위픽셀(90) 각각의 일부분이 오버랩(Overlap)되도록 형성한다.
다시 말해서, 배향액이 디스펜서(Dispenser)에서 회전하고 있는 닥터 롤(Doctor Roll)과 아닐록스 롤(Anilox Roll) 사이에 적하 공급될 때, 상기 TFT 기판(40)의 단위픽셀(90)을 기준으로 종방향으로 상기 단위픽셀(90)의 일정부분이 오버랩되도록 공급한다. 이에 의해 단위픽셀(90)상에 배향막(100)이 도포된 부분(P)과 도포되지 않은 부분(P')으로 나뉜다.
다음, 상기 배향막(100)상에 일방향으로 러빙공정을 수행하여 액정의 배향을 결정한다. 이때, 상기 배향막(100)이 도포된 부분(P)은 러빙롤(Rubbing Roll)에 의해 러빙처리가 되지만, 상기 배향막(100)이 도포되지 않은 부분(P')은 배향막(100)과의 단차로 인해 러빙롤이 닿질 않아 러빙처리가 되질 않는다. 따라서, 배향막(100)이 도포되지 않은 부분(P')은 이후 공정에서 주입되는 액정의 배향을 결정하지 못하므로 그 부분상에 형성된 액정분자는 랜덤(Random)하게 배열되게 된다.
따라서, 러빙처리가 된 부분과 러빙처리가 되지 않은 부분에 의해 각 단위픽셀 상에 액정 배향 방향이 서로 다른 다수의 영역을 형성함으로써, 멀티도메인을 이룰 수 있다.
한편, 상기 배향공정이 완료된 후의 액정 셀 공정을 도 7을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
먼저, TFT 기판 및 CF 기판을 각각 세정(1S)한 다음, CF 기판에 셀 갭(Cell Gap)을 일정하게 유지하기 위한 스페이서(Spacer)를 산포(3S)하고, 상기 TFT 기판의 각 액정패널 영역 외곽에 씨일(Seal)재를 도포(2S)하며, 상기 TFT 기판과 CF 기판을 상기 씨일재를 통하여 합착 및 경화(4S)공정을 진행함으로써, 다수의 액정패널 영역마다 상기 스페이서에 의해 셀 갭이 유지된 액정 셀을 형성한다.
다음, 상기 액정 셀을 다수의 단위 액정패널로 형성하는 절단(5S)공정을 진행하고, 상기 단위 액정패널에 액정을 주입하는 공정(6S)을 진행한다.
다음, 액정이 단위 액정패널에 충진되면, 상기 액정이 흘러나오지 않도록 액정주입구를 밀봉하는 봉지 공정(7S)을 수행하여 액정셀을 완성하게 된다.
이어, 각 단위 액정패널의 절단된 면을 연마한 다음, 외관 및 전기적 불량 검사(9S)를 진행함으로써 액정표시소자를 제작하게 된다.
도 8은 상기와 같은 액정 셀 공정이 진행된 후의 단위 액정패널의 상태도이다.
전술한 바와 같이, 상기 배향공정이 완료되면, TFT 기판(40) 및 CF 기판(80)을 합착한 후, 액정을 주입하는 공정이 진행되게 되는데, 상기 액정이 주입될 때 상기 러빙처리된 배향막으로 인해 상기 액정(50)이 배열되게 된다. 상기 CF 기판(80) 상에는 도 6에서 설명되었던 TFT 기판(40) 상의 배향막(100)과 대응하는 면에 동일한 배향막(100)이 형성되어 있다.
이러한 배향막(100)의 러빙방향의 영향으로 인해, 상기 TFT 기판(40)과 CF 기판(80)상에 배향막(100)이 도포된 부분(P)은 러빙방향에 따라 액정(50)분자가 일정한 피치(pitch)를 가지고 나선상으로 꼬여 있도록 배열되고, 상기 배향막이 도포되지 않은 부분(P')은 러빙처리가 되질 않아 액정(50)분자가 랜덤(Random)하게 배열된다. 따라서, 각 단위픽셀내에 액정 배향 방향이 서로 다른 다수의 영역을 형성할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 배향막 형성 후의 평면도이다.
도시된 바와 같이, 도 5의 표시영역(95)의 단위픽셀 상에 형성된 배향막(100)이 종방향의 슬릿 형상으로 형성되어 있으며, 이에 한정되지 않고, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 배향막(100)이 단위픽셀(10)을 기준으로 횡방향의 슬릿 형상으로 형성되거나, 상기 각각의 단위픽셀(90)을 기준으로 대각선 방향으로의 사각 형상을 갖는 배향막(100)이 형성될 수도 있다.
이와 같이, 상기와 같은 배향막의 도포 방법에 따라, 각 단위픽셀내에 액정 배향 방향이 서로 다른 다수의 영역을 형성함으로써 광시야각을 이룰 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상술한 본 발명의 실시예에 따른 액정표시소자 및 그의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 기판상에 도포되는 배향막을 단위픽셀의 일정부분만을 오버랩하도록 형성함으로써, 상기 단위픽셀내에 액정 배향 방향이 서로 다른 다수의 영역을 형성함으로써 광시야각을 이룰 수 있다.
둘째, 멀티도메인을 이루기 위해 형성되는 종래의 유전체구조물을 형성하기 위한 제조비용이 들어가지 않음으로, 저렴한 제조 비용으로 광시야각 확보가 가능하다.

Claims (10)

  1. 매트릭스 형태의 복수의 단위픽셀을 구비하는 제 1 기판과,
    상기 제 1 기판 상에 상기 단위픽셀 각각의 일부분과 오버랩되도록 형성되며, 러빙된 배향막과,
    상기 단위픽셀 내에서 배향막이 형성된 부분과 배향막이 형성되지 않은 부분에서 서로 다른 배향 방향을 갖는 액정층을 포함하며,
    상기 배향막은 상기 단위픽셀을 기준으로 대각선 방향으로 사각 형상을 갖는 배향막인 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 기판 상의 배향막과 대응하는 면에 동일한 배향막이 형성된 제 2 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  5. 매트릭스 형태의 복수의 단위픽셀을 구비하는 기판을 제공하는 단계;
    상기 기판 상에 상기 단위픽셀 각각의 일부분을 오버랩하는 배향막을 형성하는 단계; 및
    상기 배향막을 일방향으로 러빙하는 단계를 포함하며,
    상기 배향막은 상기 각각의 단위픽셀을 기준으로 대각선 방향으로 사각 형상을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 기판은 박막트랜지스터 어레이 기판 또는 컬러필터 기판 중 어느 하나의 기판인 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 박막트랜지스터 어레이 기판상에 스페이서를 산포하고, 상기 컬러필터 기판상에 씨일재를 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 박막트랜지스터 어레이 기판과 상기 컬러필터 기판을 상기 씨일재를 통해 합착하여 액정패널을 형성하는 단계와,
    상기 액정패널을 절단하여 다수의 단위 액정패널을 형성하는 단계 및,
    상기 단위 액정패널 내에 액정을 주입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH028816A (ja) * 1988-06-28 1990-01-12 Stanley Electric Co Ltd 液晶表示装置
JPH06214234A (ja) * 1993-01-14 1994-08-05 Toshiba Corp 液晶表示素子
JPH06337419A (ja) * 1993-05-31 1994-12-06 Fujitsu Ltd 液晶表示装置
KR19990039340A (ko) * 1997-11-12 1999-06-05 윤종용 액정 표시 장치
KR20000020574A (ko) * 1998-09-22 2000-04-15 구본준, 론 위라하디락사 액정표시장치의 배향막 형성방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH028816A (ja) * 1988-06-28 1990-01-12 Stanley Electric Co Ltd 液晶表示装置
JPH06214234A (ja) * 1993-01-14 1994-08-05 Toshiba Corp 液晶表示素子
JPH06337419A (ja) * 1993-05-31 1994-12-06 Fujitsu Ltd 液晶表示装置
KR19990039340A (ko) * 1997-11-12 1999-06-05 윤종용 액정 표시 장치
KR20000020574A (ko) * 1998-09-22 2000-04-15 구본준, 론 위라하디락사 액정표시장치의 배향막 형성방법

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