KR102376844B1 - 곡면형 표시 장치 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

곡면형 표시 장치는 휘어진 제2 기판, 휘어진 제2 기판, 액정층, 제1 배향막 및 제2 배향막을 포함한다. 제2 기판은 상기 제1 기판과 대향한다. 상기 액정층은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 제공되고, 액정 분자들을 포함한다. 상기 제1 배향막은 서로 중합된 반응성 메조겐들을 포함하고, 상기 제1 기판 및 상기 액정층 사이에 제공된다. 상기 제2 배향막은 상기 제2 기판 및 상기 액정층 사이에 제공된다. 상기 액정 분자들 중 상기 제1 배향막과 인접한 제1 액정 분자들은 제1 선경사각을 갖는다. 상기 액정 분자들 중 상기 제2 배향막과 인접한 제2 액정 분자들은 상기 제1 선경사각과 상이한 제2 선경사각을 갖는다.

Description

곡면형 표시 장치 및 이의 제조방법{CURVED DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 액정 분자들을 배향시키는 배향막을 갖는 곡면형 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시 장치는 액정층의 특성에 따라 트위스티드 네마틱형 액정 표시 장치, 수평 전계형 액정 표시 장치, 또는 수직 배향형 액정 표시 장치 등으로 구분된다.
상기 수직 배향형 액정 표시 장치는 전기장이 인가되지 않은 상태에서 소정 방향으로 배향되고 액정 분자들의 장축이 상기 기판면에 수직하게 배열된다. 이에 따라, 시야각이 넓고 콘트라스트 비가 크다.
상기 액정 분자들을 소정 방향으로 배향시키기 위한 방법으로는 러빙 방법이나 광 배향 방법 등이 있다. 상기 수직 배향형 액정 표시 장치에 있어서, 반응성 메조겐을 이용하여 상기 액정 분자들을 소정 방향으로 배향시킬 수 있다.
본 발명의 목적은 표시 품질이 향상된 곡면형 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 표시 품질이 향상된 곡면형 표시 장치를 제공할 수 있는 곡면형 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치는 제1 베이스 기판에 제1 배향제와 광 개시제를 포함하는 제1 배향액을 제공하고 상기 제1 배향액을 경화하여 제1 베이스층을 형성하고, 제2 베이스 기판에 제2 배향제를 포함하고 광 개시제는 포함하지 않은 제2 배향액을 제공하고 상기 제2 배향액을 경화하여 제2 베이스층을 형성하고, 반응성 메조겐들을 포함하는 액정 조성물로 이루어진 액정층을 상기 제1 베이스 기판과 상기 제2 베이스 기판 사이에 제공하고, 상기 액정층에 전계를 가하고, 상기 액정층에 제1 광을 가하여 상기 반응성 메조겐들을 반응시켜 상기 제1 베이스층 상에 제1 배향 형성층을 형성함으로써 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광 개시제는 상기 제1 배향제 100중량부당 0.001중량부 내지 20중량부로 상기 제1 배향액 내에 측쇄로 연결 또는 함유될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광 개시제는 벤질 디메틸케탈(benzyl dimethyl ketal), 알파-히드록시케톤(α-hydroxyketone), 메틸벤조일포르메이트(methylbenzoylformate), 아크릴로포스핀 옥사이드(acrylophosphine oxide), 티타노센(titanocene), 알파-아미노케톤(α-amonoketone), 알파-아미노아세노페논(α-aminoacetophenone), 옥심에스테르(oxime ester), 벤조페논 (benzophenone), 페닐레톤 (phenyletone), 알파-다이클로로(α-dichloro), 아세토페논 (acetophenone), 알파-코로(α-choro), 티옥산톤(thioxanthone), 벤조인알킬레더(benzionalkylether) 및 이의 유도체들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 반응성 메조겐들 각각은 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 에폭시, 옥세탄, 비닐-에테르, 및 스티렌 중 적어도 하나의 화합물로부터 선택될 수 있다.
상기 액정층에 전계를 가하는 단계와 상기 액정층에 제1 광을 가하여 상기 반응성 메조겐들을 반응시켜 상기 제1 베이스층 상에 제1 배향 형성층을 형성하는 단계는 동시에 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치는 제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판에 대향하는 제2 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판 상에 제공된 화소 전극, 상기 제1 베이스 기판 또는 상기 제2 베이스 기판 상에 제공된 공통 전극, 상기 제1 베이스 기판 상에 제공된 제1 베이스층, 상기 제1 베이스층 상에만 제공되며 반응성 메조겐들이 중합된 제1 배향 형성층, 상기 제2 베이스 기판 상에 제공된 제2 베이스층, 및 상기 제1 배향 형성층과 상기 제2 베이스층 사이에 제공된 액정층을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 반응성 메조겐들은 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 에폭시, 옥세탄, 비닐-에테르, 및 스티렌 중 적어도 하나의 화합물로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 배향 형성층은 상기 반응성 메조겐들과 결합된 광 개시제 및 이의 유도체를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광 개시제 및 이의 유도체는 벤질 디메틸케탈(benzyl dimethyl ketal), 알파-히드록시케톤(α-hydroxyketone), 메틸벤조일포르메이트(methylbenzoylformate), 아크릴로포스핀 옥사이드(acrylophosphine oxide), 티타노센(titanocene), 알파-아미노케톤(α-amonoketone), 알파-아미노아세노페논(α-aminoacetophenone), 옥심에스테르(oxime ester), 벤조페논 (benzophenone), 페닐레톤 (phenyletone), 알파-다이클로로(α-dichloro), 아세토페논 (acetophenone), 알파-코로(α-choro), 티옥산톤(thioxanthone), 벤조인알킬레더(benzionalkylether) 및 이의 유도체들 중 적어도 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 베이스 기판 및 제2 베이스 기판은 휘어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치는 휘어진 제1 기판, 휘어진 제2 기판, 액정층, 제1 배향막 및 제2 배향막을 포함한다. 제2 기판은 상기 제1 기판과 대향한다. 상기 액정층은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 제공되고, 액정 분자들을 포함한다. 상기 제1 배향막은 서로 중합된 반응성 메조겐들을 포함하고, 상기 제1 기판 및 상기 액정층 사이에 제공된다. 상기 제2 배향막은 상기 제2 기판 및 상기 액정층 사이에 제공된다. 상기 액정 분자들 중 상기 제1 배향막과 인접한 제1 액정 분자들은 제1 선경사각을 갖는다. 상기 액정 분자들 중 상기 제2 배향막과 인접한 제2 액정 분자들은 상기 제1 선경사각과 상이한 제2 선경사각을 갖는다.
상기 제1 선경사각은 80° 내지 90°인 것일 수 있다.
상기 제2 선경사각은 88° 내지 90°인 것일 수 있다.
상기 제1 배향막은 제1 베이스층 및 제1 배향 형성층을 포함한다. 상기 제1 베이스층은 상기 제1 기판 상에 제공된다. 상기 제1 배향 형성층은 상기 제1 베이스층에 제공되고, 상기 중합된 반응성 메조겐들을 포함한다. 상기 제1 기판은 제1 곡률 반경을 갖고, 상기 제2 기판은 상기 제1 곡률 반경과 상이한 제2 곡률 반경을 갖는 것일 수 있다.
상기 제1 기판은 제1 베이스 기판 및 상기 제1 베이스 기판 상에 제공되는 화소 전극을 포함한다. 상기 제2 기판은 제2 베이스 기판; 및 상기 제2 베이스 기판 상에 제공되고, 상기 화소 전극과 대향하는 공통 전극을 포함한다.
상기 화소 전극은 줄기부 및 상기 줄기부로부터 연장되는 복수의 가지부들을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 다른 곡면형 표시 장치는 복수의 도메인들을 포함하는 화소들을 더 포함한다. 상기 도메인들은 상기 줄기부에 의해 구분되는 것일 수 있다.
상기 가지부들은 상기 도메인들 각각의 내에서 서로 평행하게 연장되고, 상기 도메인들 각각마다 서로 상이한 방향으로 연장되는 것일 수 있다.
상기 도메인들은 제1 도메인, 제2 도메인, 제3 도메인 및 제4 도메인을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치는 제1 편광판 및 제2 편광판을 더 포함한다. 상기 제1 편광판은 상기 제1 기판의 하부에 제공되고, 제1 투과축을 갖는다. 상기 제2 편광판은 상기 제2 기판 상에 제공되고, 제2 투과축을 갖는다. 상기 제1 투과축의 방향 및 상기 제2 투과축의 방향은 서로 직교하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 휘어진 제1 베이스 기판, 제1 배향막, 휘어진 제2 베이스 기판 및 제2 배향막을 포함한다. 상기 제1 배향막은 상기 제1 베이스 기판 상에 제공되는 제1 베이스층 및 상기 제1 베이스층 상에 제공되는 복수의 제1 돌기들을 포함한다. 상기 제2 베이스 기판은 상기 제1 베이스 기판과 대향한다. 상기 제2 배향막은 상기 제2 베이스 기판 상에 제공되는 제2 베이스층 및 상기 제2 베이스층 상에 제공되는 복수의 제2 돌기들을 포함한다. 상기 제1 돌기들은 입경이 30 나노 미터(nm) 이상 1000 나노 미터(nm) 이하인 제1 대형 돌기들을 포함한다. 상기 제2 돌기들은 입경이 30 나노 미터(nm) 이상 1000 나노 미터(nm) 이하인 제2 대형 돌기들을 포함한다. 상기 제1 베이스층은 상기 제1 대형 돌기들과 중첩하는 제1 중첩 영역 및 상기 제1 대형 돌기들과 중첩하지 않는 제1 비중첩 영역을 포함한다. 상기 제2 베이스층은 상기 제2 대형 돌기들과 중첩하는 제2 중첩 영역 및 상기 제2 대형 돌기들과 중첩하지 않는 제2 비중첩 영역을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치는 하기 식 1로 표시되는 관계가 성립한다.
[식 1]
0<상기 제2 중첩 영역의 넓이/상기 제1 중첩 영역의 넓이≤4/5
상기 제2 대형 돌기들의 개수는 상기 제1 대형 돌기들의 개수보다 작은 것일 수 있다.
상기 제2 중첩 영역의 넓이는 상기 제2 비중첩 영역의 넓이보다 작은 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치는 하기 식 2로 표시되는 관계가 성립한다.
[식 2]
0<상기 제2 중첩 영역의 넓이/상기 제2 비중첩 영역의 넓이≤5/10
상기 제1 중첩 영역의 넓이는 상기 제1 베이스층 표면의 단위면적 1.0*106nm2 대비 3.0*105nm2 이상 1.0*106nm2 이하인 것일 수 있다.
상기 제2 중첩 영역의 넓이는 상기 제2 베이스층 표면의 단위면적 1.0*106nm2 대비 0nm2 초과 3.5*105nm2 이하인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 휘어진 제1 베이스 기판, 제1 배향막, 휘어진 제2 베이스 기판 및 제2 배향막을 포함한다. 상기 제1 배향막은 상기 제1 베이스 기판 상에 제공되는 제1 베이스층 및 상기 제1 베이스층 상에 제공되는 복수의 제1 돌기들을 포함한다. 상기 제2 베이스 기판은 상기 제1 베이스 기판과 대향한다. 상기 제2 배향막은 상기 제2 베이스 기판 상에 제공되는 제2 베이스층 및 상기 제2 베이스층 상에 제공되는 복수의 제2 돌기들을 포함한다. 상기 제1 돌기들은 입경이 50 나노 미터(nm) 이상 1000 나노 미터(nm) 이하인 제1 대형 돌기들을 포함한다. 상기 제2 돌기들은 입경이 50 나노 미터(nm) 이상 1000 나노 미터(nm) 이하인 제2 대형 돌기들을 포함한다. 상기 제1 베이스층은 상기 제1 대형 돌기들과 중첩하는 제1 중첩 영역 및 상기 제1 대형 돌기들과 중첩하지 않는 제1 비중첩 영역을 포함한다. 상기 제2 베이스층은 상기 제2 대형 돌기들과 중첩하는 제2 중첩 영역 및 상기 제2 대형 돌기들과 중첩하지 않는 제2 비중첩 영역을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치는 하기 식 3으로 표시되는 관계가 성립한다.
[식 3]
0<상기 제2 중첩 영역의 넓이/상기 제1 중첩 영역의 넓이≤1/2
상기 제2 대형 돌기들의 개수는 상기 제1 대형 돌기들의 개수보다 작은 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치는 하기 식 4로 표시되는 관계가 성립한다.
[식 4]
0<상기 제2 중첩 영역의 넓이/상기 제2 비중첩 영역의 넓이≤1/10
상기 제1 중첩 영역의 넓이는 상기 제1 베이스층 표면의 단위면적 1.0*106nm2 대비 0.4*105nm2 이상 1.0*106nm2 이하인 것일 수 있다.
상기 제2 중첩 영역의 넓이는 상기 제2 베이스층 표면의 단위면적 1.0*106nm2 대비 0 nm2 초과 0.3*105nm2 이하인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치는 휘어진 제1 기판, 제1 배향막, 휘어진 제2 기판 및 제2 배향막을 포함한다. 상기 제1 배향막은 상기 제1 기판 상에 제공되고, 광 개시제와 중합된다. 상기 제2 기판은 상기 제1 기판과 대향한다. 상기 제2 배향막은 상기 제2 기판 상에 제공되고, 상기 제1 배향막과 대향한다. 상기 제1 배향막은 제1 베이스층, 상기 제1 베이스층과 중합된 광 개시제 및 상기 광 개시제와 중합된 반응성 메조겐들을 포함한다.
상기 제2 배향막은 광 개시제와 중합되지 않은 것일 수 있다.
상기 광 개시제는 벤질 디메틸케탈(benzyl dimethyl ketal), 알파-히드록시케톤(α-hydroxyketone), 메틸벤조일포르메이트(methylbenzoylformate), 아크릴로포스핀 옥사이드(acrylophosphine oxide), 티타노센(titanocene), 알파-아미노케톤(α-amonoketone), 알파-아미노아세노페논(α-aminoacetophenone), 옥심에스테르(oxime ester), 벤조페논 (benzophenone), 페닐레톤 (phenyletone), 알파-다이클로로(α-dichloro), 아세토페논 (acetophenone), 알파-코로(α-choro), 티옥산톤(thioxanthone), 벤조인알킬레더(benzionalkylether) 및 이들의 유도체 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
상기 반응성 메조겐들 각각은 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 에폭시, 옥세탄, 비닐-에테르 및 스티렌 및 이들의 유도체 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
상기 제1 배향막은 하기 화학식 1 및 하기 화학식 2로 표시되는 구조를 포함하는 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112015043086315-pat00001
[화학식 2]
Figure 112015043086315-pat00002
상기 제1 배향막의 표면에는 하기 화학식 1의 구조가 하기 화학식 2의 구조보다 많이 존재하는 것일 수 있다.
본 발명에 따르면 표시 품질이 향상된 곡면형 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면 표시 품질이 향상된 곡면형 표시 장치를 제조할 수 있는 곡면형 표시 장치의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치에 포함되는 화소들 중 하나의 화소를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3의 I-I'선에 대응하는 단면도이다.
도 5a는 제1 액정 분자들의 제1 선경사각을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 5b는 제2 액정 분자들의 제2 선경사각을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소, 화소에 대응하는 제1 배향막 및 제2 배향막을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 6c는 도 6b의 DR5 방향에서 보았을 때, 제1 배향막을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 6d는 도 6b의 DR5 방향에서 보았을 때, 제2 배향막을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 6e는 도 6b의 DR3 방향에서 보았을 때, 제1 배향막 및 제2 배향막의 중첩 영역, 하부 편광판 및 상부 편광판을 개략적으로 나타낸 평면도다.
도 6f는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치에서 표시되는 영상을 사용자가 인식하는 것을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7a는 비교예에 따른 곡면형 표시 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 7b는 비교예에 따른 곡면형 표시 장치에 포함되는 화소, 화소에 대응하는 제1 배향막 및 제2 배향막을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 7c는 도 7b의 DR5 방향에서 보았을 때, 제1 배향막을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 7d는 도 7b의 DR5 방향에서 보았을 때, 제2 배향막을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 7e는 도 7b의 DR3 방향에서, 제1 배향막 및 제2 배향막의 중첩 영역을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 9a, 도 9b, 및 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 단면도이다.
도 10은 광 개시제가 존재할 경우와 존재하지 않을 경우 제1 노광에 따른 액정층 내 반응성 메조겐들의 함량을 도시한 그래프이다.
도 11은 실시예 1 및 비교예 1의 AFM 이미지를 나타낸 표이다.
도 12는 실시에 1 및 비교예 1의 AFM 이미지에서, 입경이 30nm 이상인 대형 돌기들의 분포 영역을 나타낸 표이다.
도 13은 실시에 1 및 비교예 1의 AFM 이미지에서, 입경이 50nm 이상인 대형 돌기들의 분포 영역을 나타낸 표이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 1a, 도 1b 및 도 2를 참조하면, 곡면형 표시 장치(10)는 제1 기판(SUB1), 제2 기판(SUB2) 및 액정층(LCL)을 포함한다. 액정층(LCL)은 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2) 사이에 제공된다.
곡면형 표시 장치(10)는 영상을 표시한다. 곡면형 표시 장치(10)는 영상을 표시하는 표시 영역(DA) 및 영상을 표시하지 않는 비표시 영역(NDA)을 포함한다.
곡면형 표시 장치(10)의 두께 방향(DR3)에서 보았을 때, 표시 영역(DA)은 대략적으로 직사각형 형상을 갖는 것일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 두께 방향(DR3)은 사용자 입장에서 곡면형 표시 장치(10)의 정면 방향일 수 있다.
표시 영역(DA)은 복수의 화소 영역들(PXL)을 포함한다. 화소 영역들(PXL)은 예를 들어, 복수의 게이트 라인들(GL) 및 복수의 데이터 라인들(DL)에 의해 정의될 수 있다. 화소 영역들(PXL)은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 화소 영역들(PXL) 각각에는 화소(PX, 도 3 참조)가 배치될 수 있다.
곡면형 표시 장치(10)의 두께 방향(DR3)에서 보았을 때, 비표시 영역(NDA)은 예를 들어, 표시 영역(DA)을 둘러쌓을 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 제1 방향(DR1) 및 제1 방향(DR1)과 수직하는 제2 방향(DR2)으로 표시 영역(DA)과 인접할 수 있다.
곡면형 표시 장치(10)는 소정의 곡률/곡률반경으로 휘어진 것일 수 있다. 곡면형 표시 장치(10)는 플렉서블한 것일 수도 있고, 리지드한 것일 수도 있다.
곡면형 표시 장치(10)는 사용자가 곡면형 표시 장치(10)를 바라볼 때, 오목하게 휘어진 것일 수 있다. 사용자가 곡면에 표시되는 영상을 시인할 때, 사용자는 향상된 입체감, 몰입감 및 임장감을 느낄 수 있다. 도 1a 및 도 1b에서는 곡면형 표시 장치(10)의 두께 방향(DR3)에서 보았을 때, 곡면형 표시 장치(10)가 오목한 형상을 갖는 것을 예를 들어 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 곡면형 표시 장치(10)의 제1 방향(DR1) 또는 제2 방향(DR2)에서 보았을 때, 곡면형 표시 장치(10)는 볼록한 형상을 갖는 것일 수도 있다. 곡면형 표시 장치(10)가 사용자는 곡면에 표시되는 영상을 시인할 수 있다.
제1 기판(SUB1)은 휘어진 것일 수 있다. 제1 기판(SUB1)은 제1 곡률 반경(R1)을 갖는 것일 수 있다. 제2 기판(SUB2) 역시 휘어진 것일 수 있다. 제2 기판(SUB2)은 제2 곡률 반경(R2)을 갖는 것일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치에 포함되는 화소들 중 하나의 화소를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 3에서는 하나의 화소를 도시하였고, 나머지 화소들 각각의 구조는 도 3에 도시된 화소의 구조와 유사할 수 있다. 도 4는 도 3의 I-I'에 대응하는 단면도이다. 도 3 및 도 4는 설명의 편의를 위해 위하여 실제보다 과장되어, 확대하거나 축소되어 도시될 수 있다.
도 1a 및 도 1b, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 곡면형 표시 장치(10)는 제1 기판(SUB1), 제1 기판(SUB1) 상에 제공된 제1 배향막(ALN1), 제1 기판(SUB1)에 대향하는 제2 기판(SUB2), 제2 기판(SUB2) 상에 제공된 제2 배향막(ALN2) 및 제1 배향막(ALN1)과 제2 배향막(ALN2) 사이에 제공되는 액정층(LCL)을 포함한다.
제1 기판(SUB1)은 제1 베이스 기판(BS1), 복수의 게이트 라인들(GL)과, 복수의 데이터 라인들(DL), 복수의 화소 영역들(PXL)을 포함한다.
제1 베이스 기판(BS1)은 폴리머 기판, 플라스틱 기판, 유리 기판, 석영 기판 등일 수 있다. 제1 베이스 기판(BS1)은 투명한 절연 기판일 수 있다. 제1 베이스 기판(BS1)은 플렉서블 할 수 있고, 리지드할 수도 있다.
도 2 및 도 3에서는 설명의 편의를 위하여, 게이트 라인들(GL) 중 하나의 게이트 라인과 데이터 라인들(DL) 중 하나의 데이터 라인과 연결된 하나의 화소를 도시하였다. 다만 이에 한정하는 것은 아니고, 하나의 게이트 라인 및 하나의 데이터 라인과 복수의 화소들이 연결될 수도 있고, 복수의 게이트 라인들 및 복수의 데이터 라인들이 하나의 화소와 연결될 수도 있다.
게이트 라인들(GL)은 제1 베이스 기판(BS1) 상에 제1 방향(DR1)으로 연장되어 형성된다. 데이터 라인들(DL)은 게이트 라인들(GL)과 게이트 절연막(GI)을 사이에 두고 제1 방향(DR1)에 교차하는 제2 방향(DR2)으로 연장되어 제공된다. 게이트 절연막(GI)은 제1 베이스 기판(BS1)의 전면에 제공되며, 게이트 라인들(GL)을 커버한다.
화소들(PX) 각각은 박막 트랜지스터(TFT)와 박막 트랜지스터(TFT)에 연결된 화소 전극(PE), 및 스토리지 전극부를 포함한다. 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 전극(GE), 게이트 절연막(GI), 반도체 패턴(SM), 소스 전극(SE), 및 드레인 전극(DE)을 포함한다. 스토리지 전극부는 제1 방향(DR1)으로 연장된 스토리지 라인(SLn)과, 스토리지 라인(SLn)으로부터 분기되어 제2 방향(DR2)으로 연장된 제1 분기 전극(LSLn) 및 제2 분기 전극(RSLn)을 더 포함한다.
게이트 전극(GE)은 게이트 라인들(GL)으로부터 돌출되거나 게이트 라인들(GL)의 일부 영역 상에 제공된다. 게이트 전극(GE)은 금속으로 이루어질 수 있다. 게이트 전극(GE)은 니켈, 크롬, 몰리브덴, 알루미늄, 티타늄, 구리, 텅스텐, 및 이들을 포함하는 합금으로 이루어질 수 있다. 게이트 전극(GE)은 금속을 이용한 단일막 또는 다중막으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 게이트 전극(GE)은 몰리브덴, 알루미늄, 및 몰리브덴이 순차적으로 적층된 삼중막이거나, 티타늄과 구리가 순차적으로 적층된 이중막일 수 있다. 또는 티타늄과 구리의 합금으로 된 단일막일 수 있다.
반도체 패턴(SM)은 게이트 절연막(GI) 상에 제공된다. 반도체 패턴(SM)은 게이트 절연막(GI)을 사이에 두고 게이트 전극(GE) 상에 제공된다. 반도체 패턴(SM)은 일부 영역이 게이트 전극(GE)과 중첩된다. 반도체패턴(SM)은 게이트 절연막(GI) 상에 제공된 액티브 패턴(미도시)과 액티브 패턴 상에 형성된 오믹 콘택층(미도시)을 포함한다. 액티브 패턴은 비정질 실리콘 박막으로 이루어질 수 있으며, 오믹 콘택층은 n+ 비정질 실리콘 박막으로 이루어질 수 있다. 오믹 콘택층은 액티브 패턴과 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 사이를 각각 오믹 콘택(ohmic contact)시킨다.
소스 전극(SE)은 데이터 라인들(DL)에서 분지되어 제공된다. 소스 전극(SE)은 오믹 콘택층 상에 형성되며 일부 영역이 게이트 전극(GE)과 중첩한다.
드레인 전극(DE)은 반도체 패턴(SM)을 사이에 두고 소스 전극(SE)으로부터 이격되어 제공된다. 드레인 전극(DE)은 오믹 콘택층 상에 형성되며 일부 영역이 게이트 전극(GE)과 중첩하도록 제공된다.
소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)은 니켈, 크롬, 몰리브덴, 알루미늄, 티타늄, 구리, 텅스텐, 및 이들을 포함하는 합금으로 이루어질 수 있다. 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)은 금속을 이용한 단일막 또는 다중막으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)은 티타늄과 구리가 순차적으로 적층된 이중막일 수 있다. 또는 티타늄과 구리의 합금으로 이루어진 단일막일 수 있다.
이에 따라 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE) 사이의 액티브 패턴의 상면이 노출되며, 게이트 전극(GE)의 전압 인가 여부에 따라 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE) 사이에서 전도 채널(conductive channel)을 이루는 채널부가 된다. 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)은 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE) 사이의 이격되어 형성된 채널부를 제외한 영역에서 반도체 패턴(SM)의 일부와 중첩한다.
화소 전극(PE)은 보호막(PSV)을 사이에 두고 드레인 전극(DE)에 연결된다. 화소 전극(PE)은 스토리지 라인(SLn), 제1 분기 전극(LSLn) 및 제2 분기 전극(RSLn)과 부분적으로 오버랩되어 스토리지 커패시터를 형성한다.
보호막(PSV)은 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE), 채널부, 및 게이트 절연막(GI)을 커버하며, 드레인 전극(DE)의 일부를 노출하는 콘택홀(CH)을 갖는다. 보호막(PSV)은 예를 들어, 실리콘 질화물이나, 실리콘 산화물을 포함할 수 있다.
화소 전극(PE)은 보호막(PSV)에 형성된 콘택홀(CH)을 통해 드레인 전극(DE)에 연결된다. 화소 전극(PE)은 투명한 도전성 물질로 형성된다. 특히, 화소 전극(PE)은 투명 도전성 산화물(Transparent Conductive Oxide)로 형성된다. 투명 도전성 산화물은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등이 있다.
화소 전극(PE)은 줄기부(PEa)와 줄기부(PEa)로부터 방사형으로 돌출되어 연장된 복수의 가지부들(PEb)을 포함한다. 줄기부(PEa) 또는 가지부들(PEb) 중 일부는 드레인 전극(DE)과 콘택홀(CH)을 통해 연결된다.
줄기부(PEa)는 다양한 형상으로 제공될 수 있으며, 일 예로서 본 발명의 일 실시예와 같이 십자 형상으로 제공될 수 있다. 가지부들(PEb)은 서로 만나지 않도록 이격되어 있으며, 줄기부(PEa)에 의해 구분된 영역 내에서는 서로 평행한 방향으로 연장된다. 서로 인접한 가지부들(PEb) 사이는 마이크로미터 단위의 거리로 이격되어 있으며, 이는 액정층(LCL)의 액정 분자들을 특정 방위각으로 정렬 시키기 위한 수단에 해당된다.
화소들(PX) 각각은 줄기부(PEa)에 의해 복수의 도메인들(DM1, DM2, DM3, DM4)로 구분될 수 있다. 가지부들(PEb)은 도메인들(DM1, DM2, DM3, DM4) 각각에 대응되어, 도메인들(DM1, DM2, DM3, DM4) 각각마다 서로 다른 방향으로 연장될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 화소들(PX) 각각이 4개의 도메인들을 포함하는 것을 예를 들어 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 화소들(PX) 각각은 2개, 6개 8개 등등 다양한 개수의 도메인들을 포함할 수 있다.
제1 배향막(ALN1)은 화소 전극(PE) 상에 제공된다. 제1 배향막(ALN1)은 액정층(LCL)의 액정 분자들(LC)을 프리틸트한다. 제1 배향막(ALN1)에 대해서는 보다 구체적으로 후술하도록 한다.
제2 기판(SUB2)은 제2 베이스 기판(BS2), 컬러 필터(CF), 블랙 매트릭스(BM) 및 공통 전극(CE)을 포함한다. 제2 베이스 기판(BS2)은 폴리머 기판, 플라스틱 기판, 유리 기판, 석영 기판 등일 수 있다. 제2 베이스 기판(BS2)은 투명한 절연 기판일 수 있다. 제2 베이스 기판(BS2)은 플렉서블 할 수 있고, 리지드할 수도 있다.
컬러 필터(CF)는 제2 베이스 기판(BS2) 상에 제공되며, 색을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에서는 컬러 필터(CF)가 제2 기판(SUB2)에 포함된 것을 개시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 컬러 필터(CF)는 제1 기판(SUB1)에 포함될 수도 있다.
블랙 매트릭스(BM)는 제1 기판(SUB1)의 차광 영역에 대응하여 제공된다. 차광 영역은 데이터 라인들(DL), 박막 트랜지스터(TFT) 및 게이트 라인들(GL)이 형성된 영역으로 정의될 수 있다. 차광 영역에는 통상적으로 화소 전극(PE)이 형성되지 않으므로, 액정 분자가 배향되지 않아 빛샘이 발생할 수 있다. 따라서, 블랙 매트릭스(BM)는 차광 영역에 형성되어 빛샘을 차단한다. 본 발명의 일 실시예에서는 블랙 매트릭스(BM)가 제2 기판(SUB2)에 포함된 것을 개시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 블랙 매트릭스(BM)는 제1 기판(SUB1)에 포함될 수도 있다.
도시하지는 않았으나, 컬러 필터(CF) 및 블랙 매트릭스(BM) 상에는 절연층(미도시)이 형성될 수 있다.
공통 전극(CE)은 제2 베이스 기판(BS2) 상에 제공되며, 화소 전극(PE)과 함께 전계를 형성함으로써 액정층(LCL)을 구동한다. 본 발명의 일 실시예에서는 공통 전극(CE)이 제2 기판(SUB2)에 포함된 것을 개시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 공통 전극(CE)은 제1 기판(SUB1)에 포함될 수도 있다. 공통 전극(CE)은 투명 도전성 물질로 형성될 수 있다. 공통 전극(CE)은 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등의 도전성 금속 산화물로 형성될 수 있다. 제2 베이스 기판(BS2) 상에 공통 전극(CE)을 커버하는 제2 배향막(ANL2)이 배치된다. 제2 배향막(ALN2)에 대해서는 보다 구체적으로 후술하도록 한다.
제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이에는 액정 분자들(LC)을 포함하는 액정층(LCL)이 제공된다. 액정층(LCL)은 유전율 이방성을 갖는 액정 분자들(LC), 및 소정 파장에서 광 흡수 피크를 갖는 반응성 메조겐들(도 9a의 RM)을 포함하는 액정 조성물로 이루어진다.
액정 분자들(LC)은 통상적으로 사용하는 것이라면 특별히 한정하지 않으나, 예를 들어 알케닐계 액정 분자들, 알콕시계 액정 분자들 등을 포함할 수 있다.
액정 분자들(LC)은 음의 유전율 이방성을 갖는 것일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 양의 유전율 이방성을 가질 수 있다
반응성 메조겐들(도 9a의 RM)은 광경화 입자들, 즉 광가교성 저분자 또는 고분자 공중합체를 지칭하며, 특정 파장의 광, 예를 들어 자외선이 인가되면 중합 반응 등의 화학 반응을 일으킨다. 반응성 메조겐들(도 9a의 RM)은, 예를 들어, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 에폭시, 옥세탄, 비닐-에테르, 또는 스티렌 등을 포함할 수 있다. 반응성 메조겐들(도 9a의 RM)은 막대형, 바나나형, 보드형, 또는 디스크형 구조의 물질일 수 있다.
중합 반응은 광 개시제에 의해 개시될 수 있다. 예를 들어, 벤질 디메틸케탈계 광 개시제의 경우 약 340nm의 광이 제공되는 경우 중합 반응이 일어나며, 광 개시제의 중합 반응에 의해 반응성 메조겐들(도 9a의 RM)의 중합 반응이 개시되어 순차적인 사슬 반응(chain reaction)이 일어난다. 광 개시제가 일측(본 발명의 일 실시예에서는 제1 기판 측)에만 존재하는 경우, 광 개시제가 제공된 측의 반응성 메조겐들(도 9a의 RM)의 중합 반응이, 광 개시제가 제공되지 않은 측의 반응성 메조겐들(도 9a의 RM)의 중합 반응보다 훨씬 빨리 일어난다. 이에 따라 제1 베이스층(PAL1)에만 광 개시제를 포함시킴으로써 제1 베이스 기판(BS1) 상에만 제1 배향 형성층(PTL1)을 형성할 수 있다.
도 5a는 제1 액정 분자들의 제1 선경사각을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 5b는 제2 액정 분자들의 제2 선경사각을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 이하, 제1 배향막(ALN1) 및 제2 배향막(ALN2)에 대해 좀더 상세히 설명한다.
제1 배향막(ALN1)은 서로 중합된 반응성 메조겐들(도 9a의 RM)을 포함한다. 이에 따라, 제1 배향막(ALN1)은 액정층(LCL)의 액정 분자들(LC) 중 제1 배향막(ALN1)에 인접한 제1 액정 분자들(LC1)을 프리틸트할 수 있다. 제1 액정 분자들(LC1)은 제1 배향막(ALN1)에 대하여 제1 선경사각(AN1)을 가질 수 있다.
도 5a를 참조하면, 예를 들어, 제1 배향막(ALN1)의 일면에 포함되는 제1 직선(NL1) 및 제1 액정 분자들(LC1)의 장축(L11)이 형성하는 각도가 제1 선경사각(AN1)으로 정의될 수 있다. 제1 선경사각(AN1)은 예를 들어, 제1 액정 분자들(LC1)의 선경사각들의 평균값, 대표값 등일 수 있다. 제1 선경사각(AN1)은 약 80도 내지 약 90도일 수 있다. 제1 선경사각(AN1)은 약 80도 내지 약 89도일 수 있다. 제1 선경사각(AN1)이 후술하는 제2 선경사각(AN2)과 다르도록 80도보다 크고 내지 88도보다 작을 수 있다.
도 4 및 도 5a를 참조하면, 제1 배향막(ALN1)은 화소 전극(PE) 상에 제공된 제1 베이스층(PAL1) 및 제1 베이스층(PAL1) 상에 제공된 제1 배향 형성층(PTL1)을 포함한다.
제1 배향막(ALN1)은 예를 들어, 하기 화학식 1 및 하기 화학식 2로 표시되는 구조를 포함하는 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112015043086315-pat00003
[화학식 2]
Figure 112015043086315-pat00004
제1 배향막(ALN1)의 표면에는 하기 화학식 1의 구조가 하기 화학식 2의 구조보다 많이 존재하는 것일 수 있다.
제1 베이스층(PAL1)은 통상적으로 사용하는 것이라면 특별히 한정하지 않으나, 폴리이미드, 폴리아믹산, 폴리아미드, 폴리아믹이미드, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 또는 폴리스티렌과 같은 고분자들, 고분자들의 혼합물, 고분자들의 모노머를 포함할 수 있다.
제1 베이스층(PAL1)은 제1 배향액을 제1 베이스 기판(BS1) 상에 도포한 후, 제1 배향액을 가열하여 형성할 수 있다.
제1 배향액은 중합되어 제1 베이스층(PAL1)을 형성하는 제1 배향제와, 반응성 메조겐들(도 9a의 RM)의 광 중합 반응을 개시하는 광 개시제, 및 용매를 포함한다.
제1 배향제는 폴리이미드, 폴리아믹산, 폴리아미드, 폴리아믹이미드, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 또는 폴리스티렌과 같은 고분자의 모노머, 다이머, 올리고머 등이나 이들의 혼합물로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 배향제에는 액정층 내의 액정 분자들(LC)의 산화를 방지하는 산화 방지제 등의 부가물(additives)이 더 포함될 수 있다.
광 개시제로 사용될 수 있는 화합물로는 벤질 디메틸케탈(benzyl dimethyl ketal), 알파-히드록시케톤(α-hydroxyketone), 메틸벤조일포르메이트(methylbenzoylformate), 아크릴로포스핀 옥사이드(acrylophosphine oxide), 티타노센(titanocene), 알파-아미노케톤(α-amonoketone), 알파-아미노아세노페논(α-aminoacetophenone), 옥심에스테르(oxime ester), 벤조페논 (benzophenone), 페닐레톤 (phenyletone), 알파-다이클로로(α-dichloro), 아세토페논 (acetophenone), 알파-코로(α-choro), 티옥산톤(thioxanthone), 벤조인알킬레더(benzionalkylether) 등이 있다.
광 개시제 중 상용화된 것으로는 바스프(BASF) 사의 Irgacure®651, Irgacure®127, Irgacure®754, Irgacure®819, Irgacure®784, Irgacure®907, Irgacure®369, Irgacure®379, Irgacure®2959, Irgacure®OXE01, Irgacure®OXE02, Darocure®TPO 등이 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 광 개시제는 제1 배향제를 100중량부라고 할 때 0.001중량부 내지 20중량부, 또는 0.001중량부 내지 1중량부의 함량으로 제공될 수 있다. 광 개시제의 함량은 사용되는 광 개시제의 종류 및 광 반응 개시 파장 등에 따라 달리 설정될 수 있다. 예를 들어, 광 개시제가 Irgacure®651인 경우 약 0.05중량부, Irgacure®127 인 경우 약 0.1중량부, Irgacure®754인 경우 약 0.2중량부, Irgacure®819인 경우 약 0.01 중량부 내지 0.1중량부, Irgacure®784인 경우 약 0.1 중량부, Irgacure®907인 경우 약 0.001중량부 내지 0.1 중량부, Irgacure®369인 경우 약 0.001중량부 내지 0.1중량부, Irgacure®379 인 경우 약 0.001중량부 내지 0.1중량부, Irgacure® 2959 인 경우 약 0.001중량부 내지 0.1중량부, Irgacure®OXE01인 경우 0.01 중량부, Irgacure®OXE02인 경우 0.01중량부, Darocure®TPO인 경우 0.01중량부로 제공될 수 있다.
용매는 통상적으로 사용하는 것이라면 특별히 한정하지 않으나, γ-부티로락톤(γ-butyrolactone), 에틸렌 글리콜부틸에테르(ethylene glycol butyl ether) 및 N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidone) 중 어느 하나이거나 또는 상기한 세 가지 중 적어도 둘 이상을 혼합한 혼합 용액이 될 수 있다.
제1 배향액은 가열에 의해 중합되며 그 결과 경화되어 제1 베이스층(PAL1)을 형성한다. 제1 베이스층(PAL1)이 형성되는 과정은 열 경화 과정으로서, 광에 의해 반응이 개시되는 광 개시제의 적어도 일부는 반응하지 않으며, 이에 따라 광 개시제의 적어도 일부는 제1 배향막(ALN1) 내에 잔존한다.
제1 배향 형성층(PTL1)은 중합된 반응성 메조겐들(도 9a의 RM)을 포함하며, 제1 배향막(ALN1) 중 실질적으로 액정 분자들(LC)을 프리틸트시키는 부분이다. '반응성 메조겐(reactive mesogen)' 이라는 용어는 광경화 입자들, 즉 광가교성 저분자 또는 광가교성 고분자 공중합체를 지칭하며, 특정 파장의 광, 예를 들어 자외선이 인가되면 중합 반응 등의 화학 반응을 일으킨다. 반응성 메조겐들(도 9a의 RM)은 중합되어 일부가 가교되고, 액정 분자들(LC)을 제1 기판(SUB1)의 일면에 대해 소정 경사각을 갖도록 프리틸트한다.
반응성 메조겐들(도 9a의 RM)은 광 개시제에 의해 중합반응이 개시되며 소정 파장에서 중합 반응을 하는 것으로서, 그 종류가 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에서는 하기 화학식 3으로 나타내는 화합물들 중에서 선택될 수 있다.
[화학식 3]
P1-sp1-A1-sp2-(A2)m-sp3-A3-sp4-P2
여기서, P1는 중합 반응을 일으키는 2개 내지 6개의 반응기를 포함하는 말단기이다. 반응기는 중합 반응을 일으킬 수 있는 것으로서, 예를 들어, 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기, 에폭시기, 옥세탄기, 비닐-에테르기, 또는 스티렌기일 수 있다. P2는, P1과 독립적으로 제공되며, 중합 반응을 일으키는 2개 내지 6개의 반응기를 포함하는 말단기이다. 반응기는 중합 반응을 일으킬 수 있는 것으로서, 예를 들어, 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기, 에폭시기, 옥세탄기, 비닐-에테르기, 또는 스티렌기일 수 있다. Sp1, Sp2, Sp3, 및 Sp4는 각각 독립적으로 단일 결합, -CH2-, -COO-, -CO-CH=CH-, -COO-CH=CH-, -CH2OCH2-, 및 -CH2O- 중 적어도 한 종으로서 스페이서기에 해당한다. A1 및 A3는 각각 독립적으로 단일 결합, 시클로헥실기, 페닐기, 티오페닐기, 및 다중고리 방향족 기 중 적어도 한 종 또는 -F, -Cl, -OCH3 및 탄소수 1 내지 6개의 알킬기로 0~10개 치환된 이들의 유도체이다. A2는 시클로헥실기, 페닐기, 티오페닐기, 및 다중고리 방향성 하이드로카본기 중 적어도 한 종 또는 -F, -Cl, -OCH3 및 탄소수 1 내지 6개의 알킬기로 0~10개 치환된 이들의 유도체이다. m은 1~4이다.
반응성 메조겐들(도 9a의 RM)은 제1 돌기들(BU1)을 형성할 수 있다. 제1 돌기들(BU1)은 제1 소형 돌기들(SBU1) 및 제1 대형 돌기들(LBU1)을 포함할 수 있다.
제1 돌기들(BU1)의 입경들은 예를 들어, 각각 1 나노미터(nm) 이상일 수 있다. 제1 돌기들(BU1)의 입경들의 평균 값은 1nm 이상일 수 있고, 대표 값이 1nm 이상일 수도 있다.
제1 소형 돌기들(SBU1) 및 제1 대형 돌기들(LBU1)은 30nm의 입경을 기준으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 제1 소형 돌기들(SBU1)은 1nm 이상, 30nm 미만의 입경을 가질 수 있다. 입경과 관련하여, 제1 소형 돌기들(SBU1)의 입경들 각각은 1nm 이상, 30nm 미만일 수 있고, 제1 소형 돌기들(SBU1)의 입경들의 평균 값은 1nm 이상, 30nm 미만일 수도 있고, 대표 값이 1nm 이상, 30nm 미만일 수도 있다.
제1 대형 돌기들(LBU1)은 30nm 이상의 입경을 가질 수 있다. 제1 대형 돌기들(LBU1)은 30nm 이상 1000nm 이하의 입경을 가질 수 있다. 입경과 관련하여, 제1 대형 돌기들(LBU1) 각각은 30nm 이상 1000nm 이하의 입경을 가질 수 있고, 제1 대형 돌기들(LBU1)의 입경들의 평균 값은 30nm 이상 1000nm 이하일 수도 있고, 대표 값이 30nm 이상 1000nm 이하 미만일 수도 있다.
제1 소형 돌기들(SBU1) 및 제1 대형 돌기들(LBU1)은 50nm의 입경을 기준으로 구분될 수도 있다. 예를 들어, 제1 소형 돌기들(SBU1)은 1nm 이상, 50nm 미만의 입경을 가질 수 있다. 입경과 관련하여, 제1 소형 돌기들(SBU1)의 입경들 각각은 1nm 이상, 50nm 미만일 수 있고, 제1 소형 돌기들(SBU1)의 입경들의 평균 값은 1nm 이상, 50nm 미만일 수도 있고, 대표 값이 1nm 이상, 50nm 미만일 수도 있다.
제1 대형 돌기들(LBU1)은 50nm 이상의 입경을 가질 수 있다. 제1 대형 돌기들(LBU1)은 50nm 이상 1000nm 이하의 입경을 가질 수 있다. 입경과 관련하여, 제1 대형 돌기들(LBU1) 각각은 50nm 이상 1000nm 이하의 입경을 가질 수 있고, 제1 대형 돌기들(LBU1)의 입경들의 평균 값은 50nm 이상 1000nm 이하일 수도 있고, 대표 값이 50nm 이상 1000nm 이하 미만일 수도 있다.
제2 배향막(ALN2)은 공통 전극(CE) 상에 제공된다. 제2 배향막(ALN2)은 서로 중합된 반응성 메조겐들(도 9a의 RM)을 거의 포함하지 않아, 액정층(LCL)의 액정 분자들(LC) 중 제2 배향막(ALN2)에 인접한 제2 액정 분자들(LC2)을 실질적으로 프리틸트하지 않는다.
제2 액정 분자들(LC2)은 제2 배향막(ALN2)에 대하여 제2 선경사각(AN2)을 가질 수도 있다. 도 5b를 참조하면, 제2 배향막(ALN2)의 일면에 포함되는 제2 직선(NL2) 및 제2 액정 분자들(LC2)의 장축(L12)이 형성하는 각도가 제2 선경사각(AN2)으로 정의될 수 있다. 제2 선경사각(AN2)은 제1 선경사각(AN1)과 상이하고, 제1 선경사각에 비해 큰 것일 수 있다. 예를 들어, 제2 선경사각(AN2)은 제2 액정 분자들(LC2)의 선경사각들의 평균값, 대표값 등일 수 있다. 제2 선경사각(AN2)은 약 88도 내지 약 90도일 수 있다. 제2 선경사각(AN2)은 약 89도 초과 약 90도 이하일 수 있다. 제2 선경사각(AN2)은 약 88도 내지 약 90도 범위에서 제1 선경사각(AN1) 보다 크게 설정된다. 본 발명의 일 실시예들에 따라 제1 선경사각(AN1)이 80도, 85도, 86도, 89도로 각각 설정될 때, 제2 선경사각(AN2)은 제1 선경사각(AN1)보다 큰 89.5도 또는 90도로 설정될 수 있다.
도 4 및 도 5b를 참조하면, 제2 배향막(ALN2)은 공통 전극(CE) 상에 제공된 제2 베이스층(PAL2) 및 제2 베이스층(PAL2) 상에 제공된 제2 배향 형성층(PTL2)을 포함한다. 제2 베이스층(PAL2)은 통상적으로 사용하는 것이라면 특별히 한정하지 않으나, 폴리이미드, 폴리아믹산, 폴리아미드, 폴리아믹이미드, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 또는 폴리스티렌과 같은 고분자들, 고분자들의 혼합물, 고분자들의 모노머를 포함할 수 있다.
제2 베이스층(PAL2)은 공통 전극(CE) 등이 형성된 제2 베이스 기판(BS2) 상에 형성된다. 제2 베이스층(PAL2)은 제2 배향액을 제2 베이스 기판(BS1) 상에 도포한 후, 제2 배향액을 가열하여 형성할 수 있다.
제2 배향액은 중합되어 제2 베이스층(PAL2) 형성하는 제2 배향제 및 용매를 포함한다. 여기서, 제2 배향액은 제1 배향액에 포함된 광 개시제를 포함하지 않는다.
제2 배향제는 폴리이미드, 폴리아믹산, 폴리아미드, 폴리아믹이미드, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 또는 폴리스티렌과 같은 고분자의 모노머, 다이머, 올리고머 등이나 이들의 혼합물로 이루어질 수 있다.
용매는 통상적으로 사용하는 것이라면 특별히 한정하지 않으나, γ-부티로락톤(γ-BL), 에틸렌 글리콜부틸에테르(또는 부틸셀로솔브; BCS) 및 N-메틸피롤리돈(NMP) 중 어느 하나이거나 또는 상기한 세 가지 중 적어도 둘 이상을 혼합한 혼합 용액이 될 수 있다.
제2 배향액은 가열에 의해 중합되며 그 결과 경화되어 제2 베이스층(PAL2)을 형성한다.
제2 배향 형성층(PTL2)은 제1 배향 형성층(PTL1)에 비해 매우 작은 양의 서로 중합된 반응성 메조겐들(도 9a의 RM)을 포함하고, 절대적인 양으로도 매우 작은 양의 서로 중합된 반응성 메조겐들(도 9a의 RM)을 포함한다. 다시 말해, 실질적으로 제2 배향 형성층(PTL2)은 서로 중합된 반응성 메조겐들(도 9a의 RM)을 포함하지 않는다. 여기서 "제2 배향 형성층(PTL2)이 서로 중합된 반응성 메조겐들(도 9a의 RM)을 실질적으로 포함하지 않는다"는 것은 후술하는 제조 공정 상에서 공정 상의 오차에 의해 제2 배향 형성층(PTL2)에 서로 중합된 반응성 메조겐들(도 9a의 RM)이 일부 결합된 정도를 의미한다.
제2 배향 형성층(PTL2)은 제2 액정 분자들(LC2)을 제2 기판(SUB2)의 일면에 대해 소정 경사각을 갖지 않도록 배향시킨다. 따라서, 제2 베이스층(PAL2)에 인접한 제2 액정 분자들(LC2)은 특정한 방향성을 갖지 않고, 제2 배향막(ALN2) 상에 랜덤하게 배치될 수 있다. 액정층(LCL)에 전계가 인가되지 않은 상태에서 제2 액정 분자들(LC2)은 예를 들어, 제2 배향막(ALN2) 상에 제2 배향막(ALN2)과 수직하도록 배열될 수 있다.
소량의 서로 중합된 반응성 메조겐들(도 9a의 RM)은 제2 돌기들(BU2)을 형성할 수도 있다. 제2 돌기들(BU2)은 제2 소형 돌기들(SBU2) 및 제2 대형 돌기들(LBU2)을 포함할 수 있다.
제2 돌기들(BU2)의 입경들은 예를 들어, 각각 1nm 이상일 수 있다. 제2 돌기들(BU2)의 입경들의 평균 값은 1nm 이상일 수 있고, 대표 값이 1nm 이상일 수도 있다.
제2 소형 돌기들(SBU2) 및 제2 대형 돌기들(LBU2)은 30nm의 입경을 기준으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 제2 소형 돌기들(SBU2)은 1nm 이상, 30nm 미만의 입경을 가질 수 있다. 입경과 관련하여, 제2 소형 돌기들(SBU2)의 입경들 각각은 1nm 이상, 30nm 미만일 수 있고, 제2 소형 돌기들(SBU2)의 입경들의 평균 값은 1nm 이상, 30nm 미만일 수도 있고, 대표 값이 1nm 이상, 30nm 미만일 수도 있다.
제2 대형 돌기들(LBU2)은 30nm 이상의 입경을 가질 수 있다. 제2 대형 돌기들(LBU2)은 30nm 이상 1000nm 이하의 입경을 가질 수 있다. 입경과 관련하여, 제2 대형 돌기들(LBU2) 각각은 30nm 이상 1000nm 이하의 입경을 가질 수 있고, 제2 대형 돌기들(LBU2)의 입경들의 평균 값은 30nm 이상 1000nm 이하일 수도 있고, 대표 값이 30nm 이상 1000nm 이하 미만일 수도 있다.
제2 소형 돌기들(SBU2) 및 제2 대형 돌기들(LBU2)은 50nm의 입경을 기준으로 구분될 수도 있다. 예를 들어, 제2 소형 돌기들(SBU2)은 1nm 이상, 50nm 미만의 입경을 가질 수 있다. 입경과 관련하여, 제2 소형 돌기들(SBU2)의 입경들 각각은 1nm 이상, 50nm 미만일 수 있고, 제2 소형 돌기들(SBU2)의 입경들의 평균 값은 1nm 이상, 50nm 미만일 수도 있고, 대표 값이 1nm 이상, 50nm 미만일 수도 있다.
제2 대형 돌기들(LBU2)은 50nm 이상의 입경을 가질 수 있다. 제2 대형 돌기들(LBU2)은 50nm 이상 1000nm 이하의 입경을 가질 수 있다. 입경과 관련하여, 제2 대형 돌기들(LBU2) 각각은 50nm 이상 1000nm 이하의 입경을 가질 수 있고, 제2 대형 돌기들(LBU2)의 입경들의 평균 값은 50nm 이상 1000nm 이하일 수도 있고, 대표 값이 50nm 이상 1000nm 이하 미만일 수도 있다.
다음으로, 제1 베이스층(PAL1) 상에서 제1 돌기들(BU1)의 분포 및 제2 베이스층(PAL2) 상에서 제2 돌기들(BU2)의 분포에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
앞서 언급한 바와 같이, 서로 중합된 반응성 메조겐들은 제1 베이스층(PAL1) 상에 제1 돌기들(BU1)을 형성할 수 있다. 또한, 제1 돌기들(BU1)은 제1 소형 돌기들(SBU1) 및 제1 대형 돌기들(LBU1)을 포함할 수 있다. 이 때, 제1 베이스층(PAL1)은 제1 대형 돌기들(LBU1)과 중첩하는 제1 중첩 영역 및 제1 대형 돌기들(LBU1)과 중첩하지 않는 제1 비중첩 영역을 포함할 수 있다.
소량의 서로 중합된 반응성 메조겐들은 제2 베이스층(PAL2) 상에 제2 돌기들(BU2)을 형성할 수도 있다. 또한, 제2 돌기들(BU2)은 제2 소형 돌기들(SBU2) 및 제2 대형 돌기들(LBU2)을 포함할 수 있다. 이 때, 제2 베이스층(PAL2)은 제2 대형 돌기들(LBU2)과 중첩하는 제2 중첩 영역 및 제2 대형 돌기들(LBU1)과 중첩하지 않는 제2 비중첩 영역을 포함할 수 있다.
제1 중첩 영역과 제1 비중첩 영역, 제2 중첩 영역과 제2 비중첩 영역은 예를 들어, 제 3 방향(도 6b의 DR3)에서 보았을 때, 대형 돌기들이 제공되는 영역과 대형 돌기들이 제공되지 않는 영역의 경계선에 의해 구분될 수 있다.
이하에서 설명하는 제1 중첩 영역의 넓이는 제1 베이스층(PAL1) 상에서의 제1 중첩 영역의 전체 넓이뿐만 아니라, 제1 베이스층(PAL1)에서 임의의 단위 면적을 기준으로 추출한 영역들의 평균 값 또는 대표 값일 수도 있다. 제1 비중첩 영역의 넓이 역시 전체 넓이뿐만 아니라, 제1 베이스층(PAL1)에서 임의의 단위 면적을 기준으로 추출한 영역들의 평균 값 또는 대표 값일 수도 있다. 제2 중첩 영역의 넓이, 제2 비중첩 영역의 넓이 역시, 전체 넓이뿐만 아니라, 제2 베이스층(PAL2)에서 임의의 단위 면적을 기준으로 추출한 영역들의 평균 값 또는 대표 값일 수도 있다.
이하에서는 제1 대형 돌기들(LBU1) 및 제2 대형 돌기들(LBU1)이 30nm 이상 1000nm 이하의 입경을 가질 때에 대하여 설명한다.
제1 대형 돌기들(LBU1) 및 제2 대형 돌기들(LBU1)이 30nm 이상 1000nm 이하의 입경을 가질 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치(10)는 하기 식 1로 표시되는 관계가 성립하는 것일 수 있다.
[식 1]
0<제2 중첩 영역의 넓이/제1 중첩 영역의 넓이≤4/5
제2 중첩 영역의 넓이/제1 중첩 영역의 넓이가 4/5 초과이면 제2 배향막(ALN2)과 인접하는 액정분자들이 프리틸트되어, 도 7a 내지 도 7e를 참조하여 후술하는 바와 같이, 광을 시인할 수 없는 암부가 발생할 수 있다.
제2 중첩 영역의 넓이는 제2 비중첩 영역의 넓이보다 작은 것일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치(10)는 하기 식 2로 표시되는 관계가 성립하는 것일 수 있다.
[식 2]
0<제2 중첩 영역의 넓이/제2 비중첩 영역의 넓이<5/10
제2 중첩 영역의 넓이/제2 비중첩 영역의 넓이가 5/10 이상이면, 제2 배향막(ALN2)과 인접하는 액정 분자들이 프리틸트되어, 도 7a 내지 도 7e를 참조하여 후술하는 바와 같이, 광을 시인할 수 없는 암부가 발생할 수 있다.
제1 중첩 영역의 넓이는 제1 베이스층(PAL1) 표면의 단위면적 1.0*106nm2 대비 3.0*105nm2 이상 1.0*106nm2 이하인 것일 수 있다. 제1 중첩 영역의 넓이가 제1 베이스층(PAL1) 표면의 단위면적 1.0*106nm2 대비 3.0*105nm2 미만이면, 제1 대형 돌기들(LBU1)의 개수가 적어, 제1 배향막(ALN1)과 인접하는 액정 분자들뿐만 아니라, 제2 배향막(ALN2)과 인접하는 액정 분자들까지 제1 배향막(ALN1)에 의해 프리틸트 시키기 어렵다.
제2 중첩 영역의 넓이는 제2 베이스층(PAL2) 표면의 단위면적 1.0*106nm2 대비 0 nm2 초과 3.5*105nm2 이하인 것일 수 있다. 제2 중첩 영역의 넓이가 제2 베이스층(PAL2) 표면의 단위면적 1.0*106nm2 대비 3.5*105nm2 초과이면, 제2 배향막(ALN2)과 인접하는 액정 분자들이 프리틸트되어, 도 7a 내지 도 7e를 참조하여 후술하는 바와 같이, 광을 시인할 수 없는 암부가 발생할 수 있다.
액정층(LCL)에 포함되는 반응성 메조겐들(도 9a의 RM)은 제2 배향막(ALN2)보다 제1 배향막(ALN1)에 더 많이 포함되므로, 제2 대형 돌기들(LBU2)의 개수는 제1 대형 돌기들(LBU1)의 개수보다 작은 것일 수 있다.
이하에서는 제1 대형 돌기들(LBU1) 및 제2 대형 돌기들(LBU2)이 50nm 이상 1000nm 이하의 입경을 가질 때에 대하여 설명한다.
제1 대형 돌기들(LBU1) 및 제2 대형 돌기들(LBU2)이 50nm 이상 1000nm 이하의 입경을 가질 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치(10)는 하기 식 3으로 표시되는 관계가 성립하는 것일 수 있다.
[식 3]
0<제2 중첩 영역의 넓이/제1 중첩 영역의 넓이≤1/2
제2 중첩 영역의 넓이/제1 중첩 영역의 넓이가 1/2 초과이면 제2 배향막(ALN2)과 인접하는 액정 분자들이 프리틸트되어, 도 7a 내지 도 7e를 참조하여 후술하는 바와 같이, 광을 시인할 수 없는 암부가 발생할 수 있다.
제2 중첩 영역의 넓이는 제2 비중첩 영역의 넓이보다 작은 것일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치(10)는 하기 식 4로 표시되는 관계가 성립되는 것일 수 있다.
[식 4]
0<제2 중첩 영역의 넓이/제2 비중첩 영역의 넓이≤1/10
제2 중첩 영역의 넓이/제2 비중첩 영역의 넓이가 1/10 초과이면 제2 배향막(ALN2)과 인접하는 액정 분자들이 프리틸트되어, 도 7a 내지 도 7e를 참조하여 후술하는 바와 같이, 광을 시인할 수 없는 암부가 발생할 수 있다.
제1 중첩 영역의 넓이는 제1 베이스층(PAL1) 표면의 단위면적 1.0*106nm2 대비 0.4*105nm2 이상 1.0*106nm2 이하인 것일 수 있다. 제1 대형 돌기들(LBU1)의 개수가 적어, 제1 배향막(ALN1)과 인접하는 액정 분자들뿐만 아니라, 제2 배향막(ALN2)과 인접하는 액정 분자들까지 제1 배향막(ALN1)에 의해 프리틸트 시키기 어렵다.
제2 중첩 영역의 넓이는 제2 베이스층(PAL2) 표면의 단위면적 1.0*106nm2 대비 0 nm2 초과 0.3*105nm2 이하인 것일 수 있다. 제2 중첩 영역의 넓이가 제2 베이스층(PAL2) 표면의 단위면적 1.0*106nm2 대비 0.3*105nm2 초과이면, 제2 배향막(ALN2)과 인접하는 액정 분자들이 프리틸트되어, 도 7a 내지 도 7e를 참조하여 후술하는 바와 같이, 광을 시인할 수 없는 암부가 발생할 수 있다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소, 화소에 대응하는 제1 배향막 및 제2 배향막을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 6c는 도 6b의 DR5 방향에서 보았을 때, 제1 배향막을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 6d는 도 6b의 DR5 방향에서 보았을 때, 제2 배향막을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 6e는 도 6b의 DR3 방향에서 보았을 때, 제1 배향막 및 제2 배향막의 중첩 영역, 하부 편광판 및 상부 편광판을 개략적으로 나타낸 평면도다. 도 6f는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치에서 표시되는 영상을 사용자가 인식하는 것을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 6e에는 제1 기판(SUB1)의 하부 편광판(POL1) 및 제2 기판(SUB2)의 상부에 제공되는 상부 편광판(POL2)을 더 도시하였다.도 6a 내지 도 6d를 참조하면, 제1 배향막(ALN1)은 하부 배향 영역들(L_AA1, L_AA2, L_AA3, L_AA4)을 포함한다. 하부 배향 영역들(L_AA1, L_AA2, L_AA3, L_AA4)은 제1 하부 배향 영역(L_AA1), 제2 하부 배향 영역(L_AA2), 제3 하부 배향 영역(L_AA3) 및 제4 하부 배향 영역(L_AA4)을 포함한다. 하부 배향 영역들(L_AA1, L_AA2, L_AA3, L_AA4)은 화소(PX)의 법선 방향(DR4)과 반대 방향(DR5)으로 도메인들(DM1, DM2, DM3, DM4)과 중첩하여 대응할 수 있다.
제1 도메인(DM1), 제2 도메인(DM2), 제3 도메인(DM3) 및 제4 도메인(DM4)에 대응하는 제1 하부 배향 영역(L_AA1), 제2 하부 배향 영역(L_AA2), 제3 하부 배향 영역(L_AA3) 및 제4 하부 배향 영역(L_AA4) 각각의 상에서 제1 액정 분자들(도 4의 LC1)은 서로 중합된 반응성 메조겐들(도 9a의 RM)에 의해 프리틸트 된다. 액정층(LCL)에 전계가 형성됨에 따라 프리틸트된 액정 분자들은 프리틸트 되지 않은 액정 분자들보다 빠르게 평행 배향된다. 즉, 수직 배향된 상태에서 평행 배향으로 빠르게 재배열된다.
액정층(LCL)에 전계가 가해지면, 프리틸트된 제1 액정 분자들(도 4의 LC1)은 제1 하부 배향 영역(L_AA1) 상에서 가지부들(도 3의 PEb)의 연장 방향으로 평행 배향된다. 가지부들(PEb, 도 3 참조)의 연장 방향은 제1 서브 방향(D1)과 실질적으로 평행할 수 있다. 제1 서브 방향(D1)은 제1 하부 배향 영역(L_AA1) 상에서 제1 액정 분자들(도 4의 LC1)이 평행 배향될 때, 평행 배향되는 방향들의 평균 방향을 의미하는 것일 수 있다.
이와 유사하게, 액정층(LCL)에 전계가 가해지면, 프리틸트된 제1 액정 분자들(도 4의 LC1)은 제2 하부 배향 영역(L_AA2) 상에서 제2 서브 방향(D2)으로 평행 배향되고, 제3 하부 배향 영역(L_AA3) 상에서 제3 서브 방향(D3)으로 평행 배향되고, 제4 하부 배향 영역(L_AA4) 상에서 제4 서브 방향(D4)으로 평행 배향될 수 있다. 제2 서브 방향(D2)은 제2 하부 배향 영역(L_AA2) 상에서 제1 액정 분자들(도 4의 LC1)이 평행 배향될 때, 평행 배향되는 방향들의 평균 방향을 의미하는 것일 수 있고, 제3 서브 방향(D3)은 제3 하부 배향 영역(L_AA3) 상에서 제1 액정 분자들(도 4의 LC1)이 평행 배향될 때, 평행 배향되는 방향들의 평균 방향을 의미하는 것일 수 있고, 제4 서브 방향(D4)은 제4 하부 배향 영역(L_AA4) 상에서 제1 액정 분자들(도 4의 LC1)이 평행 배향될 때, 평행 배향되는 방향들의 평균 방향을 의미하는 것일 수 있다.
제2 배향막(ALN2)은 상부 배향 영역들(U_AA1, U_AA2, U_AA3, U_AA4)을 포함한다. 상부 배향 영역들(U_AA1, U_AA2, U_AA3, U_AA4)은 제1 상부 배향 영역(U_AA1), 제2 상부 배향 영역(U_AA2), 제3 상부 배향 영역(U_AA3) 및 제4 상부 배향 영역(U_AA4)을 포함한다. 상부 배향 영역들(U_AA1, U_AA2, U_AA3, U_AA4)은 화소(PX)의 법선 방향(DR4)과 반대 방향(DR5)으로 도메인들(DM1, DM2, DM3, DM4)과 중첩하여 대응할 수 있다.
제2 배향막(ALN2)은 실질적으로 서로 중합된 반응성 메조겐들(도 9a의 RM)을 포함하지 않는다. 이에 따라, 제1 상부 배향 영역(U_AA1), 제2 상부 배향 영역(U_AA2), 제3 상부 배향 영역(U_AA3) 및 제4 상부 배향 영역(U_AA4) 각각의 상에서 제2 액정 분자들(도 4의 LC2)은 실질적으로 프리틸트 되어 있지 않고, 특정한 방향성 없이 랜덤하게 제공된다.
액정층(LCL)에 전계가 가해지면, 제2 액정 분자들(도 4의 LC2)은 랜덤하게 평행 배향된다. 다만, 2 액정 분자들(도 4의 LC2)은 프리틸트된 제1 액정 분자들(도 4의 LC1) 및 가지부들(도 3의 PEb) 영향에 의해, 제1 서브 방향(D1)에 평행한 방향성을 가질 수 있다. 제1 하부 배향 영역(L_AA1)의 제1 액정 분자들(LC1)이 제1 서브 방향(D1)으로 배열된 정도를 제1 스칼라 값으로 정의하고, 제1 상부 배향 영역(U_AA1)의 제2 액정 분자들(LC2)이 제1 서브 방향(D1)으로 배열된 정도를 제2 스칼라 값으로 정의할 때, 제2 스칼라 값은 제1 스칼라 값에 비해 매우 작을 수 있다.제2 액정 분자들(도 4의 LC2)은 실질적으로 프리틸트 되어 있지 않아, 제1 상부 배향 영역(U_AA1) 상에서 제2 액정 분자들(도 4의 LC2)이 평행 배향되는 속도는 제1 하부 배향 영역(L_AA1) 상에서 제1 액정 분자들(도 4의 LC1)이 평행 배향되는 속도보다 현저히 느리다. 또한, 제1 서브 방향(D1)으로 평행 배향되는 제2 액정 분자들(도 4의 LC2)의 수는 제1 서브 방향(D1)으로 평행 배향되는 제1 액정 분자들(도 4의 LC1)의 수보다 현저히 적다.
이와 유사하게, 액정층(LCL)에 전계가 가해지면 제2 액정 분자들(도 4의 LC2)은 제2 상부 배향 영역(U_AA2) 상에서 제2 서브 방향(D2)으로, 제3 상부 배향 영역(U_AA3) 상에서 제3 서브 방향(D3)으로, 제4 상부 배향 영역(U_AA4) 상에서 제4 서브 방향(D4)으로 약하게 평행 배향된다.
도 6a 내지 도 6e를 참조하면, 제3 방향(DR3)에서 보았을 때, 제1 배향막(ALN1) 및 제2 배향막(ALN2)은 서로 중첩하는 중첩 영역(OVA1, OVA2 OVA3, OVA4, OVA5, OVA6)을 갖는다. 중첩 영역(OVA1, OVA2 OVA3, OVA4, OVA5, OVA6)은 제1 중첩 영역(OVA1), 제2 중첩 영역(OVA2), 제3 중첩 영역(OVA3), 제4 중첩 영역(OVA4), 제5 중첩 영역(OVA5) 및 제6 중첩 영역(OVA6)을 포함할 수 있다.
액정층(LCL)에 전계가 가해지면, 중첩 영역(OVA1, OVA2 OVA3, OVA4, OVA5, OVA6)에서, 액정층(LCL)의 광축의 방향은 하부 배향 영역들(L_AA1, L_AA2, L_AA3, L_AA4) 상에서 제1 액정 분자들(도 4의 LC1)의 평행 배향 방향 및 상부 배향 영역들(U_AA1, U_AA2, U_AA3, U_AA4) 상에서 제2 액정 분자들(도 4의 LC2)의 평행 배향 방향의 평균값과 같을 수 있다.
제2 중첩 영역(OVA2)은 제2 하부 배향 영역(L_AA2) 및 제1 상부 배향 영역(U_AA1)이 중첩한 영역이다. 제2 액정 분자들(도 4의 LC2)은 실질적으로 프리틸트 되어 있지 않고, 제1 액정 분자들(도 4의 LC1)은 프리틸트 되어 있어, 제1 중첩 영역(OVA1)에서 제2 액정 분자들(도 4의 LC2)이 평행 배향되는 속도는 제1 액정 분자들(도 4의 LC1)이 평행 배향되는 속도보다 현저히 느리다. 또한 제2 서브 방향(D2)으로 평행 배향되는 제2 액정 분자들(도 4의 LC2)의 수는 제1 서브 방향(D1)으로 평행 배향되는 제1 액정 분자들(도 4의 LC1)의 수보다 현저히 적다.
이에 따라, 액정층(LCL)에 전계가 가해졌을 때, 제2 중첩 영역(OVA2)에서 액정층(LCL)의 광축의 방향은 제2 서브 방향(D2)과 실질적으로 평행할 수 있다. 이와 유사하게, 액정층(LCL)에 전계가 가해졌을 때, 제5 중첩 영역(OVA5)에서 액정층(LCL)의 광축의 방향은 실질적으로, 제4 서브 방향(D2)과 평행한다.
제1 중첩 영역(OVA1)에서 제1 액정 분자들(도 4의 LC1)의 평행 배향 방향은, 제2 액정 분자들(도 4의 LC2)의 평행 배향 방향과 실질적으로 동일하다. 이에 따라, 제1 중첩 영역(OVA1)에서 액정층(LCL)의 광축의 방향은 제1 서브 방향(D1)과 실질적으로 평행한다. 이와 유사하게, 제3 중첩 영역(OVA3)에서 액정층(LCL)의 광축의 방향은 제2 서브 방향(D2)과 실질적으로 평행하고, 제4 중첩 영역(OVA4)에서 액정층(LCL)의 광축의 방향은 제3 서브 방향(D3)과 실질적으로 평행하고, 제6 중첩 영역(OVA6)에서 액정층(LCL)의 광축의 방향은 제4 서브 방향(D4)과 실질적으로 평행한다.
하부 편광판(POL1)은 제1 투과축(PA1)을 갖고, 상부 편광판(POL2)은 제2 투과축(PA2)을 갖는다. 제1 투과축(PA1) 및 제2 투과축(PA2)은 서로 직교한다. 예를 들어, 제1 투과축(PA1)이 제2 방향(DR2)과 평행하면, 제2 투과축(PA2)은 제1 방향(DR1)과 평행한다. 도 6e에서는 설명의 편의상, 하부 편광판(POL1) 및 상부 편광판(POL2)을 제1 배향막(ALN1) 및 제2 배향막(ALN2)보다 작게 도시하였다.도 6a 내지 도 6f를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치(10)의 제1 중첩 영역(OVA1), 제2 중첩 영역(OVA2), 제3 중첩 영역(OVA3), 제4 중첩 영역(OVA4), 제5 중첩 영역(OVA5) 및 제6 중첩 영역(OVA6) 각각의 내에서는 액정층(LCL)의 광축의 방향이 하부 편광판(POL1)의 제1 투과축(PA1)의 방향 또는 상부 편광판(POL2)의 제2 투과축(PA2)의 방향과 평행하지 않는다. 이에 따라 사용자(USER)는 제1 중첩 영역(OVA1), 제2 중첩 영역(OVA2), 제3 중첩 영역(OVA3), 제4 중첩 영역(OVA4), 제5 중첩 영역(OVA5) 및 제6 중첩 영역(OVA6)을 투과하는 광을 시인할 수 있다.
도 7a는 비교예에 따른 곡면형 표시 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 7b는 비교예에 따른 곡면형 표시 장치에 포함되는 화소, 화소에 대응하는 제1 배향막 및 제2 배향막을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 7c는 도 7b의 DR5 방향에서 보았을 때, 제1 배향막을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 7d는 도 7b의 DR5 방향에서 보았을 때, 제2 배향막을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 7e는 도 7b의 DR3 방향에서, 제1 배향막 및 제2 배향막의 중첩 영역을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 7a 내지 도 7e를 참조하면, 비교예에 따른 곡면형 표시 장치(1000)는 서로 중합된 반응성 메조겐들을 포함하는 제1 배향막(aln1) 및 서로 중합된 반응성 메조겐들을 포함하는 제2 배향막(aln2)를 포함한다. 제1 배향막(aln1)과 제2 배향막(aln2)는 실질적으로 동일한 서로 중합된 반응성 메조겐들을 포함할 수 있다. 이에 따라, 제1 배향막(aln1) 상의 제1 액정 분자들은 프리틸트 되고, 제2 배향막(aln2) 상의 제2 액정 분자들 역시 프리틸트 된다. 제1 액정 분자들의 선경사각과 제2 액정 분자들의 선경사각은 서로 동일할 수 있다.
액정층(lcl)에 전계가 가해지면, 제1 배향막(aln1)에 포함되는 하부 배향 영역들(l_aa1, l_aa2, l_aa3, l_aa4) 상의 제1 액정 분자들과 제2 배향막(aln2)에 포함되는 상부 배향 영역들(u_aa1, u_aa2, u_aa3, u_aa4) 상의 제2 액정 분자들이 서로 동일한 방향으로 평행 배향된다. 제1 액정 분자들 및 제2 액정 분자들 모두 프리틸트 되어 있어, 평행 배향되는 속도는 서로 비슷하다.
보다 구체적으로, 구동 전압이 인가되어 전계가 가해지면, 제1 하부 배향 영역(l_aa1) 상의 제1 액정 분자들과 제1 상부 배향 영역(u_aa1) 상의 제2 액정 분자들은 제1 서브 방향(D1)으로 평행 배향되고, 제2 하부 배향 영역(l_aa2) 상의 제1 액정 분자들과 제2 상부 배향 영역(u_aa2) 상의 제2 액정 분자들은 제2 서브 방향(D2)으로 평행 배향된다. 제3 하부 배향 영역(l_aa3) 상의 제1 액정 분자들과 제3 상부 배향 영역(u_aa3) 상의 제2 액정 분자들은 제3 서브 방향(D3)으로 평행 배향되고, 제4 하부 배향 영역(l_aa4) 상의 제1 액정 분자들과 제4 상부 배향 영역(u_aa4) 상의 제2 액정 분자들은 제4 서브 방향(D4)으로 평행 배향된다.
도 7d를 참조하면, 제3 방향(DR3)에서 보았을 때, 제1 배향막(aln1) 및 제2 배향막(aln2)은 서로 중첩하는 중첩 영역(ova1, ova2, ova3, ova4, ova5, ova6)을 갖는다. 중첩 영역(ova1, ova2, ova3, ova4, ova5, ova6)은 제1 중첩 영역(ova1), 제2 중첩 영역(ova2), 제3 중첩 영역(ova3), 제4 중첩 영역(ova4), 제5 중첩 영역(ova5) 및 제6 중첩 영역(ova6)을 포함할 수 있다.
비교예에 따른 곡면형 표시 장치(1000)의 경우 제2 중첩 영역(ova2)에서 제1 액정 분자들 및 제2 액정 분자들은 모두 프리틸트 되어 있다. 이에 따라, 제2 중첩 영역(ova2)에서 액정층(lcl)의 광축의 방향은 제1 서브 방향(D1) 및 제2 서브 방향(D2)의 합인 제8 서브 방향(D8)과 평행한다. 이와 유사하게, 제5 중첩 영역(ova5)에서 액정층(lcl)의 광축의 방향은 제3 서브 방향(D3) 및 제4 서브 방향(D4)의 합의 방향인 제10 서브 방향(D10)과 평행한다.
비교예에 따른 곡면형 표시 장치(1000) 역시, 하부 편광판(pol1) 및 상부 편광판(pol2)을 포함하고, 하부 편광판(pol1)의 제1 투과축(pa1) 및 상부 편광판(pol2)의 제2 투과축(pa2)은 서로 직교한다. 예를 들어, 하부 편광판(pol1)의 제1 투과축(pa1)이 제2 방향(DR2)과 평행하면, 상부 편광판(pol2)의 제2 투과축(pa2)은 제1 방향(DR1)과 평행한다. 제1 방향(DR1)은 제8 서브 방향(D8) 또는 제10 서브 방향(D10)과 평행할 수 있다.
따라서, 비교예에 따른 곡면형 표시 장치(1000)에서는 구동 전압이 인가되어, 전계가 가해졌을 때, 제2 중첩 영역(ova2) 및 제6 중첩 영역(ova6) 각각 내에서 액정층(lcl)의 광축의 방향이 하부 편광판(pol1)의 제1 투과축(pa1)의 방향 또는 상부 편광판(pol2)의 제2 투과축(pa2)의 방향과 평행한다.
하부 편광판(pol1)의 제1 투과축(pa1)의 방향이 제2 중첩 영역(ova2) 및 제6 중첩 영역(ova6) 각각 내에서의 액정층(lcl)의 광축의 방향과 평행할 때, 하부 편광판(pol1)을 투과한 광은 제2 중첩 영역(ova2) 및 제6 중첩 영역(ova6)을 투과한 후, 상부 편광판(pol2)의 제2 투과축(pa2)에 의해 차단된다.
또한, 상부 편광판(pol2)의 제2 투과축(pa2)의 방향이 제2 중첩 영역(ova2) 및 제6 중첩 영역(ova6) 각각 내에서의 액정층(lcl)의 광축의 방향과 평행할 때, 하부 편광판(pol1)을 투과한 광은 제2 중첩 영역(ova2) 및 제6 중첩 영역(ova6)을 투과하지 못하고 차단된다. 이에 따라 사용자는 제2 중첩 영역(ova2) 및 제6 중첩 영역(ova6)의 광을 시인할 수 없다.
즉, 비교예에 따른 곡면형 표시 장치는 제1 배향막의 하부 배향 영역들 상의 제1 액정 분자들과 하부 배향 영역들과 대응하는 제2 배향막의 상부 배향 영역들 상의 제2 액정 분자들이 서로 동일한 방향으로 배향되어, 제1 기판 및 제2 기판이 휘어진 경우에 사용자가 광을 시인할 수 없어, 화소 내에서 어둡게 시인되는 텍스쳐 불량이 발생한다.
그에 반하여 도 6a 내지 도 6f를 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치의 제1 액정 분자들은 제1 선경사각으로 프리틸트되지만, 제2 액정 분자들은 실질적으로 프리틸트되지 않아 제1 선경사각과 상이한 제2 선경사각을 갖는다. 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치는 휘어진 경우에도 텍스쳐 불량이 발생하지 않는다. 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치는 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치에서는 광 개시제의 사용에 따라 반응하지 않고 잔류하는 반응성 메조겐들이 감소하며, 잔류 반응성 메조겐들에 의해 나타나는 결함이 감소된다. 그 뿐만 아니라, 광 개시제가 반응성 메조겐들의 반응 속도를 높임으로써 배향막을 형성하는 공정 시간이 단축된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치를 제조하기 위해서는 제1 베이스 기판에 화소 전극 등을 형성하고(S110), 제1 베이스 기판 상에 제1 베이스층을 형성한다(S120). 이와 별개로, 제2 베이스 기판에 공통 전극 등을 형성하고(S130), 제2 베이스 기판 상에 제2 베이스층을 형성한다(S140). 그 다음, 제1 베이스층과 제2 베이스층 사이에 액정층을 개재시킨다(S150). 액정층은 반응성 메조겐들을 포함하고 있다. 다음으로, 액정층에 전계를 인가(161)하면서 액정층을 제1 노광(162)시켜 배향 형성층을 형성한다(S160). 이후, 전계를 제거한 후 액정층을 제2 노광(170)시킨다.
도 9a, 도 9b, 및 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 단면도이다.
도 1a, 도 1b, 도 2 내지 도 8, 도 9a, 도 9b, 및 도 9c를 참조하면, 제1 베이스 기판(BS1) 상에 화소 전극(PE) 등을 제공한다.
제1 베이스 기판(BS1) 상에 게이트 패턴을 제공한다. 게이트 패턴은 게이트 라인들(GL)과 스토리지 전극부를 포함한다. 게이트 패턴은 포토리소그래피 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 게이트 패턴 상에는 게이트 절연막(GI)이 제공된다. 게이트 절연막(GI) 상에는 반도체 패턴(SM)이 제공된다. 반도체 패턴(SM)은 액티브 패턴과 액티브 패턴 상에 형성된 오믹 콘택층을 포함할 수 있다. 반도체 패턴(SM)은 포토리소그래피 공정을 이용하여 제공될 수 있다. 반도체 패턴(SM) 상에 데이터 패턴이 제공된다. 데이터 패턴은 데이터 라인(DL), 소스 전극(SE), 및 드레인 전극(DE)을 포함한다. 데이터 패턴은 포토리소그래피 공정을 이용하여 제공될 수 있다. 이때, 반도체 패턴(SM)과 데이터 패턴은 한 매의 하프 마스크나 회절 마스크 등을 이용하여 제공될 수 있다. 데이터 패턴 상에는 보호막(PSV)이 제공된다. 보호막(PSV)은 드레인 전극(DE)의 일부를 노출하는 콘택홀(CH)을 가지며, 포토리소그래피 공정를 이용하여 제공될 수 있다. 보호막(PSV) 상에는 콘택홀(CH)을 통해 드레인 전극(DE)과 연결되는 화소 전극(PE)이 제공된다. 화소 전극(PE)은 포토리소그래피 공정을 이용하여 제공될 수 있다.
다음으로, 제1 베이스층(PAL1)이 제1 베이스 기판(BS1) 상에 제공된다. 제1 베이스층(PAL1)은 제1 배향액을 제1 베이스 기판(BS1) 상에 도포한 후, 제1 배향액을 가열하여 형성할 수 있다.
제1 배향액은 중합되어 제1 베이스층(PAL1)을 형성하는 제1 배향제와, 후술할 반응성 메조겐들의 광 중합 반응을 개시하는 광 개시제 및 용매를 포함한다.
제1 배향제는 폴리이미드, 폴리아믹산, 폴리아미드, 폴리아믹이미드, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 또는 폴리스티렌과 같은 고분자의 모노머, 다이머, 올리고머 등이나 이들의 혼합물로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 배향제에는 액정층(LCL) 내의 액정 분자들(LC)의 산화를 방지하는 산화 방지제 등의 부가물(additives)이 더 포함될 수 있다.
광 개시제로 사용될 수 있는 화합물로는 벤질 디메틸케탈(benzyl dimethyl ketal), 알파-히드록시케톤(α-hydroxyketone), 메틸벤조일포르메이트(methylbenzoylformate), 아크릴로포스핀 옥사이드(acrylophosphine oxide), 티타노센(titanocene), 알파-아미노케톤(α-amonoketone), 알파-아미노아세노페논(α-aminoacetophenone), 옥심에스테르(oxime ester), 벤조페논 (benzophenone), 페닐레톤 (phenyletone), 알파-다이클로로(α-dichloro), 아세토페논 (acetophenone), 알파-코로(α-choro), 티옥산톤(thioxanthone), 벤조인알킬레더(benzionalkylether) 등이 있다.
광 개시제 중 상용화된 것으로는 바스프(BASF) 사의 Irgacure®651, Irgacure®127, Irgacure®754, Irgacure®819, Irgacure®784, Irgacure®907, Irgacure®369, Irgacure®379, Irgacure®2959, Irgacure®OXE01, Irgacure®OXE02, Darocure®TPO 등이 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 광 개시제는 제1 배향제를 100중량부라고 할 때 0.001중량부 내지 20중량부, 또는 0.001중량부 내지 1중량부의 함량으로 제공될 수 있다. 광 개시제의 함량은 사용되는 광 개시제의 종류 및 광 반응 개시 파장 등에 따라 달리 설정될 수 있다. 예를 들어, 광 개시제가 Irgacure®651인 경우 약 0.05중량부, Irgacure®127 인 경우 약 0.1중량부, Irgacure®754인 경우 약 0.2중량부, Irgacure®819인 경우 약 0.01 중량부 내지 0.1중량부, Irgacure®784인 경우 약 0.1 중량부, Irgacure®907인 경우 약 0.001중량부 내지 0.1 중량부, Irgacure®369인 경우 약 0.001중량부 내지 0.1중량부, Irgacure®379 인 경우 약 0.001중량부 내지 0.1중량부, Irgacure®2959 인 경우 약 0.001중량부 내지 0.1중량부, Irgacure®OXE01인 경우 0.01 중량부, Irgacure®OXE02인 경우 0.01중량부, Darocure®TPO인 경우 0.01중량부로 제공될 수 있다.
용매는 제1 배향제 및 반응성 메조겐들과 혼합되어 배향액을 이루는 것이면 족하며, 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 용매는 γ-부티로락톤(γ-butyrolactone), 에틸렌 글리콜부틸에테르(ethylene glycol butyl ether) 및 N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidone) 중 어느 하나이거나 또는 상기한 세 가지 중 적어도 둘 이상을 혼합한 혼합 용액이 될 수 있다.
제1 배향액은 가열에 의해 중합되며 그 결과 경화되어 제1 베이스층(PAL1)을 형성한다. 제1 베이스층(PAL1)이 형성되는 과정은 열 경화 과정으로서, 광에 의해 반응이 개시되는 광 개시제의 적어도 일부는 반응하지 않으며, 이에 따라 광 개시제의 적어도 일부는 제1 배향막 내에 잔존한다.
제2 기판(SUB2)을 제공하는 단계를 설명하면 다음과 같다.
제2 베이스 기판(BS2) 상에는 컬러를 표시하는 컬러 필터(CF)가 제공된다. 컬러 필터(CF) 상에는 공통 전극(CE)이 제공된다. 컬러 필터(CF)와 공통 전극(CE)은 각각 다양한 방법으로 제공될 수 있으며, 포토리소그래피 공정을 이용하여 제공될 수 있다.
제2 베이스층(PAL2)은 공통 전극(CE) 등이 형성된 제2 베이스 기판(BS2) 상에 형성된다. 제2 베이스층(PAL2)은 제2 배향액을 제2 베이스 기판(BS1) 상에 도포한 후, 제2 배향액을 가열하여 형성할 수 있다.
제2 배향액은 중합되어 제2 베이스층(PAL2) 형성하는 제2 배향제 및 용매를 포함한다. 여기서, 제2 배향액은 제1 배향액에 포함된 광 개시제를 포함하지 않는다.
제2 배향제는 폴리이미드, 폴리아믹산, 폴리아미드, 폴리아믹이미드, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 또는 폴리스티렌과 같은 고분자의 모노머, 다이머, 올리고머 등이나 이들의 혼합물로 이루어질 수 있다.
용매는 제2 배향제와 혼합되어 제2 배향액을 이루는 것이면 족하며, 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 용매는 γ-부티로락톤(γ-BL), 에틸렌 글리콜부틸에테르(또는 부틸셀로솔브; BCS) 및 N-메틸피롤리돈(NMP) 중 어느 하나이거나 또는 상기한 세 가지 중 적어도 둘 이상을 혼합한 혼합 용액이 될 수 있다.
제2 배향액은 가열에 의해 중합되며 그 결과 경화되어 제2 베이스층(PAL2)을 형성한다.
이후, 도 9a에 도시된 바와 같이, 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)을 서로 대향시키고, 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이에 액정 조성물로 액정층(LCL)을 형성한다.
액정층(LCL)은 유전율 이방성을 갖는 액정 분자들(LC), 및 소정 파장에서 광 흡수 피크를 갖는 반응성 메조겐들(RM)을 포함하는 액정 조성물로 이루어진다.
액정 분자들(LC)은 음의 유전율 이방성을 갖는 것일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 양의 유전율 이방성을 가질 수 있다
반응성 메조겐들(RM)은 광경화 입자들, 즉 광가교성 저분자 또는 고분자 공중합체를 지칭하며, 특정 파장의 광, 예를 들어 자외선이 인가되면 중합 반응 등의 화학 반응을 일으킨다. 반응성 메조겐들(RM)은, 예를 들어, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 에폭시, 옥세탄, 비닐-에테르, 또는 스티렌 등을 포함할 수 있다. 반응성 메조겐들은 막대형, 바나나형, 보드형, 또는 디스크형 구조의 물질일 수 있다.
중합 반응은 광 개시제에 의해 개시될 수 있다. 예를 들어, 벤질 디메틸케탈계 광 개시제의 경우 약 340nm의 광이 제공되는 경우 중합 반응이 일어나며, 광 개시제의 중합 반응에 의해 반응성 메조겐들(RM)의 중합 반응이 개시되어 순차적인 사슬 반응(chain reaction)이 일어난다. 광 개시제가 일측(본 발명의 일 실시예에서는 제1 기판 측)에만 존재하는 경우, 광 개시제가 제공된 측의 반응성 메조겐들(RM)의 중합 반응이, 광 개시제가 제공되지 않은 측의 반응성 메조겐들(RM)의 중합 반응보가 훨씬 발리 일어난다. 이에 따라 제1 베이스층(PAL1)에만 광 개시제를 포함시킴으로써 제1 베이스 기판(BS1) 상에 제1 배향 형성층(PTL1)을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 반응성 메조겐들(RM)은 광 개시제에 의해 중합반응이 개시되며 소정 파장에서 중합 반응을 하는 것으로서, 그 종류가 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에서는 하기 화학식 3으로 나타내는 화합물들 중에서 선택될 수 있다.
[화학식 3]
P1-sp1-A1-sp2-(A2)m-sp3-A3-sp4-P2
여기서, P1는 중합 반응을 일으키는 2개 내지 6개의 반응기를 포함하는 말단기이다. 반응기는 중합 반응을 일으킬 수 있는 것으로서, 예를 들어, 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기, 에폭시기, 옥세탄기, 비닐-에테르기, 또는 스티렌기일 수 있다. P2는, P1과 독립적으로 제공되며, 중합 반응을 일으키는 2개 내지 6개의 반응기를 포함하는 말단기이다. 반응기는 중합 반응을 일으킬 수 있는 것으로서, 예를 들어, 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기, 에폭시기, 옥세탄기, 비닐-에테르기, 또는 스티렌기일 수 있다. Sp1, Sp2, Sp3, 및 Sp4는 각각 독립적으로 단일 결합, -CH2-, -COO-, -CO-CH=CH-, -COO-CH=CH-, -CH2OCH2-, 및 -CH2O- 중 적어도 한 종으로서 스페이서기에 해당한다. A1 및 A3는 각각 독립적으로 단일 결합, 시클로헥실기, 페닐기, 티오페닐기, 및 다중고리 방향족 기 중 적어도 한 종 또는 -F, -Cl, -OCH3 및 탄소수 1 내지 6개의 알킬기로 0~10개 치환된 이들의 유도체이다. A2는 시클로헥실기, 페닐기, 티오페닐기, 및 다중고리 방향성 하이드로카본기 중 적어도 한 종 또는 -F, -Cl, -OCH3 및 탄소수 1 내지 6개의 알킬기로 0~10개 치환된 이들의 유도체이다. m은 1~4이다.
도 10은 광 개시제가 존재할 경우와 존재하지 않을 경우 제1 노광에 따른 액정층 내 반응성 메조겐들의 함량을 도시한 그래프이다. 도 10에 있어서, 제1 시료는 제1 베이스층 및 제2 베이스층 어디에도 광 개시제가 포함되지 않은 경우를 나타내며, 제2 및 제3 시료는 제1 배향막에 광 개시제가 포함된 경우를 나타내되, 서로 다른 광 개시제를 사용한 경우를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 액정층 내의 반응성 메조겐들은 노광에 따라 중합 반응을 일으키며, 이에 따라 액정층 내 함량이 모두 감소한다. 그런데, 광 개시제가 제공되지 않은 제1 시료의 경우 광 개시제가 제공된 제2 시료나 제3 시료에 비해 반응성 메조겐 함량의 감소분이 작다. 이는 광 개시제가 존재할 경우 광 개시제가 존재하지 않을 경우보다 반응성 메조겐들의 반응 속도가 증가한다는 것을 의미한다.
하기 표 1은 광 개시제의 존재시 제1 노광에 따른 액정층 내 반응성 메조겐들의 함량 감소를 나타낸 것이다. 하기 표 1에서 각 광 개시제는 하기한 바와 같이 달리 사용되었으나, 반응성 메조겐들의 종류를 비롯한 다른 요소들은 모두 동일하게 유지되었다. 하기 표 1에 있어서 광 개시제의 존재시 노광량이 증가할수록 액정층내 반응성 메조겐들의 함량이 대폭 감소함을 알 수 있다.
광 개시제 인가 에너지 반응성 메조겐 함량 (wt %) 백분율 (wt%) ppm
Irgacure 127 0J 0.170 85.2 1704
10J 0.025 12.3 247
20J 0.012 6.1 123
30J 0.006 3.1 61
40J 0.005 2.5 49
50J 0.003 1.6 32
60J 0.003 1.5 30
70J 검출한계 이하 -- --
Irgacure 369 0J 0.147 73.4 1468
10J 0.026 12.9 259
20J 0.011 5.6 113
30J 0.005 2.6 53
40J 0.004 2.0 39
50J 0.003 1.4 28
60J 검출한계 이하 - --
70J 검출한계 이하 -- --
Irgacure 651 0J 0.188 94.2 1885
10J 0.027 13.3 267
20J 0.013 6.3 125
30J 0.006 3.1 62
40J 0.005 2.5 50
50J 0.004 2.0 40
60J 0.004 1.8 36
70J 검출한계 이하 -- --
Irgacure 819 0J 0.150 75.0 1501
10J 0.023 11.5 231
20J 0.010 5.2 105
30J 0.007 3.3 67
40J 0.004 2.0 40
50J 0.003 1.6 31
60J 검출한계 이하 -- --
70J 검출한계 이하 -- --
도 10과 표 1을 참조하면, 제1 베이스층에만 광 개시제가 제공됨으로써 제1 베이스층 측의 반응성 메조겐들의 중합 반응 속도가 빠르다. 이에 따라, 제1 베이스층과 액정층 사이에서 주로 반응성 메조겐들의 중합 반응이 일어나며, 제2 베이스층과 액정층 사이에서는 반응성 메조겐들의 중합 반응이 제1 베이스층과 액정층 사이에 비해 매우 적게 일어난다. 이에 따라, 제2 베이스층 상에는 실질적으로 배향 형성층이 형성되지 않으며, 형성되더라도 액정 분자들의 배향에 끼치는 영향이 미약하다.
다음으로, 도 9b를 참조하면, 액정 조성물에 전계가 인가된다. 전계는 화소 전극(PE)과 공통 전극(CE)에 전압을 인가함으로써 형성될 수 있다. 또한, 액정 조성물에 전계가 인가된 상태에서 액정층(LCL)에 제1 광(L1)을 인가하여 제1 노광시킨다.
제1 광(L1)은 후술할 제2 광(L2, 도 9c 참조)보다 파장이 더 길 수 있다. 제1 광(L1)은 자외선 영역의 광일 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 있어서 약 10nm 내지 약 400nm의 파장을 가질 수 있다. 또한 본 발명의 다른 실시예에서는 약 220nm 내지 약 350nm의 파장을 가질 수 있으며, 또 다른 실시예에서는 반응성 메조겐들(RM)의 최대 흡수 파장을 가질 수 있다. 제1 광(L1)은 편광된 광일 수 있으며, 또는 무편광 광일 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서 제1 광(L1)은 약 0.1J/cm2 내지 약 50J/ cm2로 약 30초 내지 약 200초 동안 액정 조성물에 제공될 수 있다. 그러나, 광 에너지와 조사 시간은 이에 한정되는 것은 아니며, 반응성 메조겐들(RM)의 종류에 따라 달라질 수 있다.
제1 광(L1)을 액정층(LCL)에 조사하면, 제1 베이스층(PAL1) 상에 제1 배향 형성층(PTL1)이 형성된다. 제1 배향 형성층(PTL1) 반응성 메조겐들(RM)의 중합 반응은 광 개시제에 의해 개시되는 바, 광 개시제가 제1 베이스층(PAL1)으로부터만 제공되기 때문에 반응성 메조겐들(RM)의 중합 반응은 제1 베이스층(PAL1)과 액정층(LCL)의 경계에서 주로 일어나고 제2 베이스층(PAL2)과 액정층(LCL)의 경계에서는 실질적으로 일어나지 않는다.
이를 상세히 설명하면, 액정 분자들(LC)에 전계가 인가되면, 반응성 메조겐들(RM)은 반응성 메조겐들(RM) 주변의 액정 분자들(LC)과 실질적으로 동일한 방향으로 배열된다. 이 상태에서 제1 광(L1)이 입사되면, 먼저 광 개시제의 반응이 일어난 후 반응성 메조겐들(RM)의 중합 반응이 사슬 반응으로 일어난다. 그 결과 제1 광(L1)에 의해 반응성 메조겐들(RM)이 서로 중합 반응함으로써 반응성 메조겐들(RM) 간의 네트워크를 형성할 수 있다. 반응성 메조겐(RM)은 인접한 반응성 메조겐(RM)과 결합하여 측쇄를 형성할 수도 있다. 여기서, 반응성 메조겐(RM)은 액정 분자들(LC)이 배열된 상태에서 네트워크를 형성하기 때문에 액정 분자들(LC)의 평균 배향 방향을 따라 특정한 방향성을 갖는다. 이에 따라, 전계가 제거되더라도 네트워크에 인접한 액정 분자들(LC)은 선경사각을 갖는다.
다음으로, 도 9c를 참조하면, 전계를 제거한 상태에서 제1 노광된 액정 조성물에 제1 광(도 8b의 L1)보다 더 짧은 파장을 갖는 제2 광(L2)을 인가하여 제2 노광시킨다.
제2 광(L2)은 자외선 영역의 광일 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 있어서 약 10nm 내지 약 400nm의 파장을 가질 수 있다. 또한 본 발명의 다른 실시예에서는 약 220nm 내지 약 350nm의 파장을 가질 수 있다. 제2 광(L2)은 편광된 광일 수 있으며, 무편광 광일 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서 제2 광(L2)은 약 0.05mW/cm2 내지 약 0.6mW/cm2 의 조도로 약 10분 내지 약 90분 동안 액정 조성물에 제공될 수 있다. 그러나, 조도나 조사 시간은 이에 한정되는 것은 아니며, 반응성 메조겐들(도 9a의 RM)의 종류에 따라 달라질 수 있다. 제2 노광 단계에서 제1 배향 형성층(PTL1)에 제2 광(L2)이 인가됨으로써 제1 배향 형성층(PTL1)의 미반응 사이트들의 반응이 완료된다. 이로써 제1 배향 형성층(PTL1) 이 안정화된다.
상기한 방법으로 제1 배향 형성층(PTL1)이 제공된 곡면형 표시 장치를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서 곡면형 표시 장치의 제조 방법은 제2 노광 단계까지 완결된 상태에서 제1 기판과 제2 기판을 일 방향으로 휘어지도록 만드는 단계를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 곡면형 표시 장치의 제조 방법은 제1 및 제2 베이스층을 형성하는 단계 이전에 제1 기판과 제2 기판이 휘어지도록 만드는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
실시예
실시예 1
제1 베이스 기판을 준비하고, 제1 베이스 기판 상에 광 개시제를 포함하는 제1 배향액으로 제1 베이스층을 형성하였다. 제2 베이스 기판을 준비하고, 광 개시제를 포함하지 않는 제2 배향액으로 제2 베이스층을 형성하였다. 제1 베이스 기판 및 제2 베이스 기판 사이에 반응성 메조겐들을 포함하는 액정 조성물을 제공하고, 광과 전계를 제공하여, 제1 대형 돌기들을 포함하는 제1 배향막 및 제2 대형 돌기들을 포함하는 제2 배향막을 형성하였다. 상기 과정들을 통해 곡면형 표시 장치를 형성하였다. 실시예 1의 제1 배향막의 샘플로 #1, #2를 채취하였고, 실시예 1의 제2 배향막 샘플로 #3, #4를 채취하였다.
비교예 1
제1 베이스층을 형성할 때, 광 개시제를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 곡면형 표시 장치를 형성하였다. 비교예 1의 제1 배향막의 샘플로 #5, #6을 채취하였고, 비교예 1의 제2 배향막 샘플로 #7, #8를 채취하였다.
1. 실시예 1 및 비교예 1의 측정
1) AFM 측정
AFM(Atomic Force Microscopy) STA-500으로 실시예 1의 #1, #2, #3, #4, 비교예 1의 #5, #6, #7, #8의 AFM 이미지들을 측정하였다. 측정된 AFM 이미지들을 도 11에 도시하였다.
2) 대형 돌기들의 분포 측정
① 입경이 30nm 이상인 대형 돌기들의 분포 측정
측정된 AFM 이미지들을 바탕으로, 실시예 1의 #1, #2, 비교예 1의 #5, #6에서 입경이 30nm 이상인 제1 대형 돌기들이 분포된 영역을 측정하였고, 실시예 1의 #3, #4, 비교예 1의 #7, #8에서 입경이 30nm 이상인 제2 대형 돌기들이 분포된 영역을 측정하였고, 이를 도 12에 나타내었다. 입경이 30nm 이상인 제1 대형 돌기들 또는 입경이 30nm 이상인 제2 대형 돌기들이 분포된 영역은 도 12에서 붉은 색으로 도시되었고, 입경이 30nm 이상인 제1 대형 돌기들 또는 입경이 30nm 이상인 제2 대형 돌기들이 분포되지 않은 영역은 푸른 색으로 도시되었다.
② 입경이 50nm 이상인 대형 돌기들의 분포 측정
측정된 AFM 이미지들을 바탕으로, 실시예 1의 #1, #2, 비교예 1의 #5, #6에서 입경이 50nm 이상인 제1 대형 돌기들이 분포된 영역을 측정하였고, 실시예 1의 #3, 비교예 1의 #7, #8에서 입경이 50nm 이상인 제2 대형 돌기들이 분포된 영역을 측정하였고, 이를 도 12에 나타내었다. 입경이 50nm 이상인 제1 대형 돌기들 또는 입경이 50nm 이상인 제2 대형 돌기들이 분포된 영역은 도 13에서 붉은 색으로 도시되었고, 입경이 50nm 이상인 제1 대형 돌기들 또는 입경이 30nm 이상인 제2 대형 돌기들이 분포되지 않은 영역은 푸른 색으로 도시되었다.
2. 실시예 1 및 비교예 1의 측정 결과
1) 제2 대형 돌기들 및 제1 대형 돌기들의 AFM 분석
도 11을 참조하면, 비교예 1의 #5, #6에서 제1 대형 돌기들의 모양, 개수, 분포가 비교예 1의 #7, #8에서 제2 대형 돌기들의 모양, 개수, 분포와 유사함을 확인할 수 있었다. 다만 실시예 1의 #1, #2의 제1 대형 돌기들의 개수는 실시예 1의 #3, #4에서 제2 대형 돌기들의 개수보다 현저히 많음을 확인할 수 있었다.
2) 제2 대형 돌기들 및 제1 대형 돌기들의 분포 분석
① 입경이 30nm 이상인 대형 돌기들의 분포 분석
하기 표 2는 측정된 AFM 이미지들에서 입경이 30nm 이상인 제2 대형 돌기들이 분포된 영역의 넓이, 입경이 30nm 이상인 제1 대형 돌기들이 분포된 영역의 넓이를 나타낸 것이다. AFM 이미지들 각각에서 입경이 30nm 이상인 제1 대형 돌기들이 분포된 영역의 넓이와 입경이 30nm 이상인 제1 대형 돌기들이 분포되지 않은 영역의 넓이의 합은 1.0*106nm2 이다. 또한 AFM 이미지들 각각에서 입경이 30nm 이상인 제2 대형 돌기들이 분포된 영역의 넓이와 입경이 30nm 이상인 제2 대형 돌기들이 분포되지 않은 영역의 넓이의 합은 1.0*106nm2 이다.
실시예 1 분포 영역의 넓이
(단위: nm2)		 분포되지 않은 영역의 넓이
(단위: nm2)		 제1 대형 돌기 또는 제2 대형 돌기들의 개수 비교예 1 분포 영역의 넓이
(단위: nm2)		 분포되지 않은 영역의 넓이
(단위: nm2)
#3 1.489*105 8.511*105 43 #7 8.046*105 1.954*105
#4 2.605*105 7.395*105 55 #8 6.056*105 3.944*105
#1 3.471*105 6.529*105 104 #5 4.983*105 5.017*105
#2 4.572*105 5.428*105 71 #6 6.755*105 3.245*105
상기 표 2 및 도 12를 참조하면, 실시예 1에서 제2 대형 돌기들의 분포 영역의 넓이는 제1 대형 돌기들의 분포 영역의 넓이보다 작은 것을 확인할 수 있었다. 또한, 실시예 1에서, 제2 대형 돌기들의 분포 영역의 넓이는 제2 대형 돌기들이 분포되지 않은 영역의 넓이보다 작은 것을 확인할 수 있었고, 제1 대형 돌기들의 분포 영역의 넓이는 제1 대형 돌기들이 분포되지 않은 영역의 넓이보다 작은 것을 확인할 수 있었다.
실시예 1에서, 제2 대형 돌기들의 분포 영역의 넓이/제1 대형 돌기들의 분포 영역의 넓이는 대략적으로, 43/100, 32/100, 3/4, 57/100을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
실시예 1에서, 제2 대형 돌기들의 분포 영역의 넓이/제2 대형 돌기들이 분포하지 않는 영역의 넓이는 대략적으로, 1/5, 17/100, 35/100, 3/10을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
다만 비교예 1에서 제1 대형 돌기들의 분포 영역의 넓이가 제2 대형 돌기들의 분포 영역의 넓이보다 작은 경우도 확인됨을 알 수 있었다. 또한, 비교예 1에서 제2 대형 돌기들의 분포 영역의 넓이는 제2 대형 돌기들이 분포되지 않은 영역의 넓이보다 큰 것을 확인할 수 있었고, 제1 대형 돌기들의 분포 영역의 넓이는 제1 대형 돌기들이 분포되지 않은 영역의 넓이보다 작거나 큰 것을 확인할 수 있었다.
② 입경이 50nm 이상인 대형 돌기들의 분포 분석
하기 표 3는 측정된 AFM 이미지들에서 입경이 50nm 이상인 제2 대형 돌기들이 분포된 영역의 넓이, 입경이 50nm 이상인 제1 대형 돌기들이 분포된 영역의 넓이를 나타낸 것이다. AFM 이미지들 각각에서 입경이 50nm 이상인 제1 대형 돌기들이 분포된 영역의 넓이와 입경이 50nm 이상인 제1 대형 돌기들이 분포되지 않은 영역의 넓이의 합은 1.0*106nm2 이다. 또한 AFM 이미지들 각각에서 입경이 50nm 이상인 제2 대형 돌기들이 분포된 영역의 넓이와 입경이 50nm 이상인 제2 대형 돌기들이 분포되지 않은 영역의 넓이의 합은 1.0*106nm2 이다.
실시예 1 분포 영역의 넓이
(단위: nm2)		 분포되지 않은 영역의 넓이
(단위: nm2)		 제1 대형 돌기들 또는 제2 대형 돌기들의 개수 비교예 1 분포 영역의 넓이
(단위: nm2)		 분포되지 않은 영역의 넓이
(단위: nm2)		 제2 대형 돌기들 또는 제1 대형 돌기들의 개수
#3 0.2374*105 9.7626*105 6 #7 2.630*105 7.370*105 34
#4 - - #8 2.223*105 7.777*105 33
#1 0.5686*105 9.4314*105 37 #5 1.564*105 8.436*105 19
#2 0.7318*105 9.2682*105 32 #6 1.809*105 8.191*105 51
상기 표 3 및 도 13을 참조하면, 실시예 1에서 제2 대형 돌기들의 분포 영역의 넓이는 제1 대형 돌기들의 분포 영역의 넓이보다 작은 것을 확인할 수 있었다.
실시예 1에서, 제2 대형 돌기들의 분포 영역의 넓이/제1 대형 돌기들의 분포 영역의 넓이는 대략적으로, 42/100, 32/100을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
실시예 1에서, 제2 대형 돌기들의 분포 영역의 넓이/제2 대형 돌기들이 분포하지 않는 영역의 넓이는 대략적으로, 24/1000을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
다만 비교예 1에서 제2 대형 돌기들의 분포 영역의 넓이는 제1 대형 돌기들의 분포 영역의 넓이보다 작은 것을 확인할 수 있었고, 제2 대형 돌기들의 분포 영역의 넓이는 제2 대형 돌기들이 분포되지 않은 영역의 넓이의 3/10, 4/10 정도임을 확인할 수 있었다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10: 곡면형 표시 장치 ALN1 : 제1 배향막
ALN2 : 제2 배향막 SUB1: 제1 기판
SUB2: 제2 기판 LCL : 액정층
LC: 액정 분자들 RM: 반응성 메조겐들
PAL1 : 제1 베이스층 PTL1 : 제1 배향 형성층
PE : 화소 전극 CE: 공통 전극

Claims (46)

  1. 제1 베이스 기판에 제1 배향제와 광 개시제를 포함하는 제1 배향액을 제공하고 상기 제1 배향액을 경화하여 제1 베이스층을 형성하는 단계;
    제2 베이스 기판에 제2 배향제를 포함하고 광 개시제는 포함하지 않은 제2 배향액을 제공하고 상기 제2 배향액을 경화하여 제2 베이스층을 형성하는 단계;
    반응성 메조겐을 포함하는 액정 조성물로 이루어진 액정층을 상기 제1 베이스 기판과 상기 제2 베이스 기판 사이에 제공하는 단계;
    상기 액정층에 전계를 가하는 단계;
    상기 액정층에 제1 광을 가하여 상기 반응성 메조겐을 반응시켜 상기 제1 베이스층 상에 제1 배향 형성층을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 베이스 층 상에 제2 배향 형성층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 배향 형성층 및 상기 제2 배향 형성층은 상기 반응성 메조겐을 포함하고,
    상기 제2 배향 형성층의 상기 반응성 메조겐의 양은 상기 제1 배향 형성층의 상기 반응성 메조겐의 양보다 작고,
    상기 제1 배향 형성층에 인접한 액정 분자들의 선경사각은 80도 내지 90도의 선경사각을 갖고, 상기 제2 배향 형성층에 인접한 액정 분자들의 선경사각은 88도 내지 90도의 선경사각을 갖는 곡면형 표시 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광 개시제는 상기 제1 배향제 100중량부당 0.001중량부 내지 20중량부로 상기 제1 배향액 내에 측쇄로 연결 또는 함유되는 곡면형 표시 장치의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광 개시제는 벤질 디메틸케탈(benzyl dimethyl ketal), 알파-히드록시케톤(α-hydroxyketone), 메틸벤조일포르메이트(methylbenzoylformate), 아크릴로포스핀 옥사이드(acrylophosphine oxide), 티타노센(titanocene), 알파-아미노케톤(α-amonoketone), 알파-아미노아세노페논(α-aminoacetophenone), 옥심에스테르(oxime ester), 벤조페논 (benzophenone), 페닐레톤 (phenyletone), 알파-다이클로로(α-dichloro), 아세토페논 (acetophenone), 알파-코로(α-choro), 티옥산톤(thioxanthone), 벤조인알킬레더(benzionalkylether) 및 이의 유도체들 중 적어도 하나를 포함하는 곡면형 표시 장치의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 반응성 메조겐들 각각은 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 에폭시, 옥세탄, 비닐-에테르, 및 스티렌 중 적어도 하나의 화합물로부터 선택되는 곡면형 표시 장치의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 액정층에 전계를 가하는 단계와 상기 액정층에 제1 광을 가하여 상기 반응성 메조겐을 반응시켜 상기 제1 베이스층 상에 제1 배향 형성층을 제공하는 단계는 동시에 수행되는 곡면형 표시 장치의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 액정층에 전계를 제거하고 상기 제1 광과 다른 제2 광을 가하는 단계를 더 포함하는 곡면형 표시 장치의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 베이스 기판 상에 화소 전극을 제공하는 단계와, 상기 제2 베이스 기판 상에 공통 전극을 제공하는 단계를 더 포함하며, 상기 전계는 상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 형성되는 곡면형 표시 장치의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 화소 전극은 줄기부와 상기 줄기부로부터 돌출되어 연장된 복수의 가지부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면형 표시 장치의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 베이스 기판은 각각 다수의 도메인을 가지는 다수의 화소 영역을 포함하고, 상기 가지부들은 각 도메인에 대응하여 서로 다른 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 곡면형 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제1 베이스 기판;
    상기 제1 베이스 기판에 대향하는 제2 베이스 기판;
    상기 제1 베이스 기판 상에 제공된 화소 전극;
    상기 제1 베이스 기판 또는 상기 제2 베이스 기판 상에 제공된 공통 전극;
    상기 제1 베이스 기판 상에 제공된 제1 베이스층;
    상기 제1 베이스층 상에 제공되며 반응성 메조겐을 포함하는 제1 배향 형성층;
    상기 제2 베이스 기판 상에 제공된 제2 베이스층;
    상기 제2 베이스 층 상에 제공되며 반응성 메조겐을 포함하는 제2 배향 형성층; 및
    상기 제1 배향 형성층과 상기 제2 배향 형성층 사이에 제공되며 액정 분자들을 포함하는 액정층을 포함하고,
    상기 제2 배향 형성층의 상기 반응성 메조겐의 양은 상기 제1 배향 형성층의 상기 반응성 메조겐의 양보다 작고,
    상기 제1 배향 형성층에 인접한 액정 분자들의 선경사각은 80도 내지 90도의 선경사각을 갖고, 상기 제2 배향 형성층에 인접한 액정 분자들의 선경사각은 88도 내지 90도의 선경사각을 갖는 곡면형 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 반응성 메조겐은 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 에폭시, 옥세탄, 비닐-에테르, 및 스티렌 중 적어도 하나의 화합물로부터 선택되는 곡면형 표시 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 배향 형성층은 상기 반응성 메조겐과 결합된 광 개시제 및 이의 유도체를 더 포함하는 곡면형 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 광 개시제 및 이의 유도체는 벤질 디메틸케탈(benzyl dimethyl ketal), 알파-히드록시케톤(α-hydroxyketone), 메틸벤조일포르메이트(methylbenzoylformate), 아크릴로포스핀 옥사이드(acrylophosphine oxide), 티타노센(titanocene), 알파-아미노케톤(α-amonoketone), 알파-아미노아세노페논(α-aminoacetophenone), 옥심에스테르(oxime ester), 벤조페논 (benzophenone), 페닐레톤 (phenyletone), 알파-다이클로로(α-dichloro), 아세토페논 (acetophenone), 알파-코로(α-choro), 티옥산톤(thioxanthone), 벤조인알킬레더(benzionalkylether) 및 이의 유도체들 중 적어도 하나인 곡면형 표시 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 화소 전극은 제1 베이스 기판 상에 제공되고, 상기 공통 전극은 제2 베이스 기판 상에 제공되며,
    상기 화소 전극은 줄기부와 상기 줄기부로부터 돌출되어 연장된 복수의 가지부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면형 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 베이스 기판은 각각 다수의 도메인을 가지는 다수의 화소 영역을 포함하고, 상기 가지부들은 각 도메인에 대응하여 서로 다른 방향으로 연장되는 곡면형 표시 장치.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제10항에 있어서,
    상기 제1 베이스 기판 및 상기 제2 베이스 기판 각각은 휘어진 곡면형 표시 장치.
  20. 휘어진 제1 기판;
    상기 제1 기판과 대향하고, 휘어진 제2 기판; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 제공되고, 액정 분자들을 포함하는 액정층;을 포함하고,
    상기 제1 기판은,
    제1 베이스 기판; 및
    반응성 메조겐을 포함하고, 상기 제1 베이스 기판 및 상기 액정층 사이에 제공되는 제1 배향막을 포함하고,
    상기 제2 기판은,
    제2 베이스 기판; 및
    상기 제2 베이스 기판 및 상기 액정층 사이에 제공되며 반응성 메조겐을 포함하는 제2 배향막을 포함하고,
    상기 제2 배향막의 상기 반응성 메조겐의 양은 상기 제1 배향막의 상기 반응성 메조겐의 양보다 작고,
    상기 액정 분자들 중 상기 제1 배향막과 인접한 제1 액정 분자들은 제1 선경사각(pretilt-angle)을 갖고,
    상기 액정 분자들 중 상기 제2 배향막과 인접한 제2 액정 분자들은 상기 제1 선경사각과 상이한 제2 선경사각을 갖고,
    상기 제1 선경사각은 80도(°) 내지 90도(°)이고, 상기 제2 선경사각은 88도(°) 내지 90도(°)인 것인 곡면형 표시 장치.
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 제20항에 있어서,
    상기 제1 기판은 제1 곡률 반경을 갖고,
    상기 제2 기판은 상기 제1 곡률 반경과 상이한 제2 곡률 반경을 갖는 것인 곡면형 표시 장치.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 제1 기판은
    상기 제1 베이스 기판 상에 제공되는 화소 전극을 더 포함하고,
    상기 제2 기판은
    상기 제2 베이스 기판 상에 제공되고, 상기 화소 전극과 대향하는 공통 전극을 더 포함하는 것인 곡면형 표시 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 화소 전극은
    줄기부; 및
    상기 줄기부로부터 연장되는 복수의 가지부들;을 포함하는 것인 곡면형 표시 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 화소 전극은
    상기 줄기부를 기준으로 상기 복수의 가지부들의 연장 방향이 상이한 복수의 도메인들로 정의되는 곡면형 표시 장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 도메인들 각각의 가지부들은 서로 평행하게 연장된 곡면형 표시 장치.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 도메인들은
    제1 도메인, 제2 도메인, 제3 도메인 및 제4 도메인을 포함하는 것인 곡면형 표시 장치.
  29. 제20항에 있어서,
    상기 제1 기판의 하부에 제공되고, 제1 투과축을 갖는 제1 편광판; 및
    상기 제2 기판의 상부에 제공되고, 제2 투과축을 갖는 제2 편광판;을 더 포함하고,
    상기 제1 투과축의 방향 및 상기 제2 투과축의 방향은 서로 직교하는 것인 곡면형 표시 장치.
  30. 휘어진 제1 베이스 기판;
    상기 제1 베이스 기판 상에 제공되는 제1 베이스층 및 상기 제1 베이스층 상에 제공되는 복수의 제1 돌기들을 포함하는 제1 배향막;
    상기 제1 베이스 기판과 대향하고, 휘어진 제2 베이스 기판; 및
    상기 제2 베이스 기판 상에 제공되는 제2 베이스층 및 상기 제2 베이스층 상에 제공되는 복수의 제2 돌기들을 포함하는 제2 배향막;을 포함하고,
    상기 제1 돌기들은
    입경이 30nm 이상 1000nm 이하인 제1 대형 돌기들을 포함하고,
    상기 제2 돌기들은
    입경이 30nm 이상 1000nm 이하인 제2 대형 돌기들을 포함하고,
    상기 제2 대형 돌기들의 개수는 상기 제1 대형 돌기들의 개수보다 작고,
    상기 제1 베이스층은
    상기 제1 대형 돌기들과 중첩하는 제1 중첩 영역; 및
    상기 제1 대형 돌기들과 중첩하지 않는 제1 비중첩 영역;을 포함하고,
    상기 제2 베이스층은
    상기 제2 대형 돌기들과 중첩하는 제2 중첩 영역; 및
    상기 제2 대형 돌기들과 중첩하지 않는 제2 비중첩 영역;을 포함하고,
    하기 식 1로 표시되는 관계가 성립하는 것인 곡면형 표시 장치.
    [식 1]
    0<상기 제2 중첩 영역의 넓이/상기 제1 중첩 영역의 넓이≤4/5
  31. 삭제
  32. 제30항에 있어서,
    상기 제2 중첩 영역의 넓이는
    상기 제2 비중첩 영역의 넓이보다 작은 것인 곡면형 표시 장치.
  33. 제30항에 있어서,
    하기 식 2로 표시되는 관계가 성립되는 것인 곡면형 표시 장치.
    [식 2]
    0<상기 제2 중첩 영역의 넓이/상기 제2 비중첩 영역의 넓이≤5/10
  34. 제30항에 있어서,
    상기 제1 중첩 영역의 넓이는
    상기 제1 베이스층 표면의 단위면적 1.0*106nm2 대비 3.0*105nm2 이상 1.0*106nm2 이하인 것인 곡면형 표시 장치.
  35. 제30항에 있어서,
    상기 제2 중첩 영역의 넓이는
    상기 제2 베이스층 표면의 단위면적 1.0*106nm2 대비 0nm2 초과 3.5*105nm2 이하인 것인 곡면형 표시 장치.
  36. 휘어진 제1 베이스 기판;
    상기 제1 베이스 기판 상에 제공되는 제1 베이스층 및 상기 제1 베이스층 상에 제공되는 복수의 제1 돌기들을 포함하는 제1 배향막;
    상기 제1 베이스 기판과 대향하고, 휘어진 제2 베이스 기판; 및
    상기 제2 베이스 기판 상에 제공되는 제2 베이스층 및 상기 제2 베이스층 상에 제공되는 복수의 제2 돌기들을 포함하는 제2 배향막;을 포함하고,
    상기 제1 돌기들은
    입경이 50nm 이상 1000nm 이하인 제1 대형 돌기들을 포함하고,
    상기 제2 돌기들은
    입경이 50nm 이상 1000nm 이하인 제2 대형 돌기들을 포함하고,
    상기 제2 대형 돌기들의 개수는 상기 제1 대형 돌기들의 개수보다 작고,
    상기 제1 베이스층은
    상기 제1 대형 돌기들과 중첩하는 제1 중첩 영역; 및
    상기 제1 대형 돌기들과 중첩하지 않는 제1 비중첩 영역;을 포함하고,
    상기 제2 베이스층은
    상기 제2 대형 돌기들과 중첩하는 제2 중첩 영역; 및
    상기 제2 대형 돌기들과 중첩하지 않는 제2 비중첩 영역;을 포함하고,
    하기 식 3으로 표시되는 관계가 성립하는 것인 곡면형 표시 장치.
    [식 3]
    0<상기 제2 중첩 영역의 넓이/상기 제1 중첩 영역의 넓이≤1/2
  37. 삭제
  38. 제36항에 있어서,
    하기 식 4로 표시되는 관계가 성립되는 것인 곡면형 표시 장치.
    [식 4]
    0<상기 제2 중첩 영역의 넓이/상기 제2 비중첩 영역의 넓이≤1/10
  39. 제36항에 있어서,
    상기 제1 중첩 영역의 넓이는
    상기 제1 베이스층 표면의 단위면적 1.0*106nm2 대비 0.4*105nm2 이상 1.0*106nm2 이하인 것인 곡면형 표시 장치.
  40. 제36항에 있어서,
    상기 제2 중첩 영역의 넓이는
    상기 제2 베이스층 표면의 단위면적 1.0*106nm2 대비 0 nm2 초과 0.3*105nm2 이하인 것인 곡면형 표시 장치.
  41. 휘어진 제1 기판;
    상기 제1 기판 상에 제공되는 제1 배향막;
    상기 제1 기판과 대향하고 휘어진 제2 기판; 및
    상기 제2 기판 상에 제공되고, 상기 제1 배향막과 대향하는 제2 배향막;을 포함하고,
    상기 제1 배향막은
    제1 베이스층;
    상기 제1 베이스층과 중합된 광 개시제; 및
    상기 광 개시제와 중합된 반응성 메조겐들;을 포함하고,
    상기 제1 배향막은
    하기 화학식 1 및 하기 화학식 2로 표시되는 구조를 포함하는 것인 곡면형 표시 장치.
    [화학식 1]
    Figure 112021096674986-pat00033

    [화학식 2]
    Figure 112021096674986-pat00034
  42. 제41항에 있어서,
    상기 제2 배향막은
    광 개시제와 중합되지 않은 것인 곡면형 표시 장치.
  43. 제41항에 있어서,
    상기 광 개시제는
    벤질 디메틸케탈(benzyl dimethyl ketal), 알파-히드록시케톤(α-hydroxyketone), 메틸벤조일포르메이트(methylbenzoylformate), 아크릴로포스핀 옥사이드(acrylophosphine oxide), 티타노센(titanocene), 알파-아미노케톤(α-amonoketone), 알파-아미노아세노페논(α-aminoacetophenone), 옥심에스테르(oxime ester), 벤조페논 (benzophenone), 페닐레톤 (phenyletone), 알파-다이클로로(α-dichloro), 아세토페논 (acetophenone), 알파-코로(α-choro), 티옥산톤(thioxanthone), 벤조인알킬레더(benzionalkylether) 및 이들의 유도체 중 적어도 하나를 포함하는 것인 곡면형 표시 장치.
  44. 제41항에 있어서,
    상기 반응성 메조겐들 각각은
    아크릴레이트, 메타크릴레이트, 에폭시, 옥세탄, 비닐-에테르 및 스티렌 및 이들의 유도체 중 적어도 하나를 포함하는 것인 곡면형 표시 장치.
  45. 삭제
  46. 제41항에서,
    상기 제1 배향막의 표면에는
    하기 화학식 1의 구조가 하기 화학식 2의 구조보다 많이 존재하는 것인 곡면형 표시 장치.
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