KR19980029985A - Reflective liquid crystal display device and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR19980029985A
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김시환
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손욱
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Abstract

반사형 액정 표시 소자 및 그 제조 방법이 개시되어 있다. 본 발명에 따른 액정 표시 소자에서는 액정층에 형성된 각 셀에 액정 혼합물과 자외선 경화 고분자 화합물이 소정의 비로 혼합된 고분자-액정 혼합물이 봉입되어 있고, 액정층과 전극 사이에는 상기 액정층을 보호하기 위한 보호층이 개재되어 있다. 본 발명에 따르면, 액정층에서 액정 혼합물이 자외선 경화 고분자에 의해 둘러 싸여있는 고분자-액정 혼합물층을 이용하므로, 2가지 이상의 서로 다른 칼라를 별도로 구현하기 위한 패터닝이 가능하여 2가지 이상의 칼라를 표현할 수 있다.A reflective liquid crystal display device and its manufacturing method are disclosed. In the liquid crystal display device according to the present invention, a polymer-liquid crystal mixture in which a liquid crystal mixture and an ultraviolet curable polymer compound are mixed in a predetermined ratio is enclosed in each cell formed in the liquid crystal layer, and between the liquid crystal layer and the electrode for protecting the liquid crystal layer. A protective layer is interposed. According to the present invention, since the liquid crystal mixture in the liquid crystal layer uses a polymer-liquid crystal mixture layer surrounded by an ultraviolet curing polymer, it is possible to express two or more colors by patterning to implement two or more different colors separately. have.

Description

반사형 액정 표시 소자 및 그 제조 방법Reflective liquid crystal display device and its manufacturing method

본 발명은 반사형 액정 표시 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 2가지 이상의 칼라(color) 표시가 가능한 반사형 액정 표시 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflective liquid crystal display device and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a reflective liquid crystal display device capable of displaying two or more colors and a method of manufacturing the same.

액정 표시 소자는 구동 전압이 낮아 소비 전력이 작다는 특징 이외에 플라즈마 디스플레이 패널이나 전계 발광 효과 소자와 같이 경박단소하다는 구조적 장점으로 인해 화상 표시 소자로서 매우 다양한 형태로 발전하고 있음은 물론, 그 적용 범위에 있어서도 매우 광범위해지고 있다.In addition to the low power consumption and low power consumption, the liquid crystal display device has been developed in various forms as an image display device due to its light and small structural advantages such as a plasma display panel or an electroluminescent effect device. It is also becoming very wide.

현재 실용화되어 있는 액정 표시 소자에서, 단순 매트릭스 혹은 TFT(Thin Film Transistor)를 이용한 액티브 매트릭스형의 액정 표시 소자들은 TN(Twisted Nematic)형, STN(Super Twisted Nematic)의 액정이 적용되므로, 광 제어를 위한 적어도 하나의 폴라라이저(Polarizer) 즉, 편광판을 요구한다. 그러나, 액정 표시 소자에서, 편광판은 편광을 제어하면서 50% 이상에 달하는 빛을 차광하여 화상 표시를 위한 광이용 효율을 떨어 뜨린다.In the liquid crystal display devices currently in use, the liquid crystal display devices of the active matrix type using a simple matrix or thin film transistor (TFT) are applied with liquid crystals of TN (Twisted Nematic) type and STN (Super Twisted Nematic). At least one polarizer (ie, a polarizer) is required. However, in the liquid crystal display element, the polarizing plate shields light of up to 50% or more while controlling the polarization, thereby decreasing the light utilization efficiency for image display.

따라서, 요구되는 밝기의 화상을 얻기 위해서는 고휘도의 배경 광원이 적용되어야 한다. 그런데, 전원으로서 건전지나 축전지를 사용하는 랩탑형(Laptop type) 워드프로세서, 컴퓨터 등의 경우에는, 전원의 과다한 전력 소모로 인해 장시간 지속적으로 사용할 수 없는 문제를 가지게 된다.Therefore, in order to obtain an image of the required brightness, a high brightness background light source must be applied. However, in the case of a laptop type word processor or a computer using a battery or a storage battery as a power source, there is a problem in that it cannot be used continuously for a long time due to excessive power consumption of the power source.

한편, 상기 TN 및 STN 액정을 사용하는 액정 표시 소자를 포함하는 일반적인 액정 표시 소자는 액정이 2매의 유리판 사이에 충전되는 구조를 가지기 때문에 고른 화상 형성을 위하여 광제어 영역인 셀갭 (cell gap) 즉, 유리판의 상호 간격을 엄격하게 관리 및 조정할 필요가 있다. 그러나, 현재 유리판의 제조 가공 기술 한계로 인하여 초대형화가 곤란하다.Meanwhile, the general liquid crystal display device including the liquid crystal display device using the TN and STN liquid crystals has a structure in which the liquid crystal is filled between two glass plates, so that a cell gap, that is, a light control region, is formed for even image formation. It is necessary to strictly control and adjust the mutual gap between the glass plates. However, due to the limitations of the manufacturing process technology of the glass plate at present, it is difficult to supersize.

종래에, 편광판을 사용하지 않는 액정 표시 소자가 있었는데, 그 예로서 액정 표시 소자의 개발 초기 당시의 DSM(Dynamic Scattering Mode; 동적 산란 효과형)과, 상천이(相遷移) 효과를 이용한 CNT(Cholesteric Nematic 전이형)가 있다. 상기 DSM 액정 표시 소자는 응답 속도가 늦고 또한 그 두께가 타 액정 표시 소자에 비해 두껍기 때문에 현재로서는 사용 범위가 극히 좁다.Conventionally, there has been a liquid crystal display device that does not use a polarizing plate, for example, CSM (Dynamic Scattering Mode) and CNT (Cholesteric) effect using a transition effect at the time of the development of the liquid crystal display device. Nematic transition type). Since the DSM liquid crystal display device has a slow response speed and a thicker thickness than other liquid crystal display devices, the use range is extremely narrow at present.

상기 CNT 액정 표시 소자에 있어서, 콜레스테릭-네마틱 액정 혼합물을 사용하여 액정 표시 소자를 제조하는 경우에는, 그 반사 파장(λ)은 네마틱 액정의 평균 귤절율(n)과 액정 혼합물이 피치(pitch)(p)의 곱으로, 즉 λ = n·p로 표시되는 양에 해당하게 된다. 이에 따라, 반사형 액정 표시 소자가 구현될 수 있다.In the CNT liquid crystal display device, in the case of manufacturing a liquid crystal display device using a cholesteric-nematic liquid crystal mixture, the reflection wavelength (λ) is the average control ratio (n) of the nematic liquid crystal and the liquid crystal mixture pitch This is a product of (pitch) (p), i.e., an amount expressed by λ = n · p. Accordingly, a reflective liquid crystal display device may be implemented.

그러나, 상기한 바와 같은 경우에는 단색 표시만 가능하고 2가지 이상의 칼라를 표시하는 것은 불가능하다. 즉, 반사형 액정 표시 소자를 제조하는 데 있어서 사용되는 콜레스테릭-네마틱 액정 혼합물은 그 패터닝이 불가능하여 2가지 이상의 칼라 표시가 불가능하다.However, in the case described above, only monochrome display is possible and two or more colors cannot be displayed. That is, the cholesteric-nematic liquid crystal mixture used in the manufacture of the reflective liquid crystal display element cannot be patterned and thus cannot display two or more colors.

따라서, 본 발명의 목적은 2가지 이상의 칼라 표시가 가능한 반사형 액정 표시 소자를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a reflective liquid crystal display device capable of displaying two or more colors.

본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 액정 표시 소자를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the liquid crystal display device as described above.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반사형 액정 표시 소자의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.FIG. 1 schematically illustrates a configuration of a reflective liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 소자에 전계를 가했을 때의 액정층의 상태를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a state of the liquid crystal layer when an electric field is applied to the liquid crystal display device according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 액정 표시 소자에 전계를 가하지 않았을 때의 액정층의 상태를 나타낸 도면이다.3 is a view showing a state of the liquid crystal layer when no electric field is applied to the liquid crystal display device according to the present invention.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10a, 10b : 제1 및 제2 기판, 20a, 20b : 제1 및 제2 전극10a, 10b: first and second substrates, 20a, 20b: first and second electrodes

30 : 액정층, 32, 32a, 32b : 액정 혼합물30: liquid crystal layer, 32, 32a, 32b: liquid crystal mixture

34 : 자외선 경화 고분자 화합물, 35 : 격벽34: ultraviolet curing polymer compound, 35: partition wall

40 : 보호층40: protective layer

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 액정을 구동하기 위한 제1 전극이 형성된 제1 기판과, 상기 제1 기판과 이격되어 배치되고 상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극을 포함하는 제2 기판과, 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에서 격벽에 의하여 각각 분리되어 있는 셀이 소정의 형상으로 배열된 셀 어레이를 포함하는 액정층을 포함하는 반사형 액정 표시 소자에 있어서, 상기 액정층에 형성된 각 셀에는 콜레스테릭 액정과 네마틱 액정의 혼합물인 액정 혼합물과 자외선 경화 고분자 화합물이 소정의 비로 혼합된 고분자-액정 혼합물이 봉입되어 있는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 소자를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a second substrate including a first substrate on which a first electrode for driving a liquid crystal is formed, and a second electrode disposed to be spaced apart from the first substrate and opposing the first electrode. And a liquid crystal layer comprising a cell array in which cells each separated by a partition between the first electrode and the second electrode are arranged in a predetermined shape, wherein the liquid crystal layer is formed in the liquid crystal layer. Each cell is provided with a reflective liquid crystal display device characterized by encapsulating a liquid crystal mixture, which is a mixture of cholesteric liquid crystals and nematic liquid crystals, and a polymer-liquid crystal mixture in which UV-curable polymer compounds are mixed in a predetermined ratio.

바람직하게는, 상기 액정층과 제2 전극 사이에는 상기 액정층을 보호하기 위한 보호층이 개재되어 있다.Preferably, a protective layer for protecting the liquid crystal layer is interposed between the liquid crystal layer and the second electrode.

바람직하게는, 상기 고분자-액정 혼합물은 약 50 ∼ 70 중량%의 액정 혼합물을 포함한다.Preferably, the polymer-liquid crystal mixture comprises about 50-70% by weight of the liquid crystal mixture.

또한 바람직하게는, 상기 격벽은 폴리이미드(polyimide)로 형성되고, 상기 보호층은 실리콘 산화물로 형성된다.Also preferably, the partition is formed of polyimide, and the protective layer is formed of silicon oxide.

상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상면에 전극이 형성된 기판상에 상기 전극을 소정의 영역으로 구분하는 격벽을 형성하는 제1 단계와, 상기 결과물상에 액정 혼합물과 자외선 경화 고분자 화합물이 혼합된 고분자-액정 혼합물을 코팅하는 제2 단계와, 상기 코팅된 고분자-액정 혼합물상에 자외선을 조사하여 경화된 고분자-액정 혼합물층을 형성하는 제3 단계와, 상기 고분자-액정 혼합물층 위에 절연 물질을 증착하여 절연층을 형성하는 제4 단계와, 상기 절연층 위에 필요한 부분만을 한정하는 포토레지스트막을 형성하는 제5 단계와, 상기 포토레지스트막을 마스크로하여 상기 절연층 및 고분자-액정 혼합물층을 습식 에칭에 의하여 제거하는 제6 단계와, 상기 포토레지스트막을 제거하는 제7 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 소자의 제조 방법을 제공한다.In order to achieve the above another object, the present invention, the first step of forming a partition for dividing the electrode into a predetermined region on the substrate on which the electrode is formed on the upper surface, the liquid crystal mixture and the ultraviolet curable polymer compound is mixed on the resultant A second step of coating the polymer-liquid crystal mixture, a third step of forming a cured polymer-liquid crystal mixture layer by irradiating UV on the coated polymer-liquid crystal mixture, and an insulating material on the polymer-liquid crystal mixture layer. Vapor deposition to form an insulating layer, a fifth step of forming a photoresist film defining only a necessary portion on the insulating layer, and the insulating layer and the polymer-liquid crystal mixture layer are wetted using the photoresist film as a mask. And a sixth step of removing by etching, and a seventh step of removing the photoresist film. It provides a method of producing crystal display device.

필요에 따라서, 상기 제2 단계 내지 제7 단계를 소정의 횟수 만큼 반복할 수 있다.If necessary, the second to seventh steps may be repeated a predetermined number of times.

바람직하게는, 상기 제2 단계에서 상기 고분자-액정 혼합물로서 10 ∼ 25 중량%의 방향족 우레탄 아크릴레이트, 2 ∼ 10 중량%의 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2 ∼ 10 중량%의 2-에틸헥실 아크릴레이트, 및 50 ∼ 70 중량%의 액정 혼합물을 포함하는 화합물을 사용한다. 또는, 상기 고분자-액정 혼합물로서 10 ∼ 25 중량%의 방향족 우레탄 아크릴레이트, 2 ∼ 10 중량%의 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2 ∼ 10 중량%의 2-에틸헥실 아크릴레이트, 2 ∼ 10 중량%의 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트, 및 50 ∼ 70 중량%의 액정 혼합물을 포함하는 화합물을 사용할 수도 있다.Preferably, in the second step, 10-25 wt% of aromatic urethane acrylate, 2-10 wt% of 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-10 wt% of 2-ethyl as the polymer-liquid crystal mixture Compounds containing hexyl acrylate and from 50 to 70% by weight of the liquid crystal mixture are used. Or as the polymer-liquid crystal mixture, 10 to 25% by weight of aromatic urethane acrylate, 2 to 10% by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate, 2 to 10% by weight of 2-ethylhexyl acrylate, 2 to 10 You may use the compound containing a weight% trimethylol propane triacrylate and 50-70 weight% liquid crystal mixture.

다음에, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Next, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반사형 액정 표시 소자의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.FIG. 1 schematically illustrates a configuration of a reflective liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반사형 액정 표시 소자는 액정을 구동하기 위한 제1 전극(20a)이 형성된 제1 기판(10a)과, 상기 제1 기판(10a)과 이격되어 배치되고 상기 제1 전극(20a)과 대향하는 제2 전극(20b)을 포함하는 제2 기판(10b)과, 상기 제1 전극(20a)과 제2 전극(20b) 사이에서 격벽(35)에 의하여 각각 분리되어 있는 셀이 소정의 형상으로 배열된 셀 어레이를 포함하는 액정층(30)을 포함한다. 상기 액정층(30)에 형성된 각 셀에는 액정 혼합물(32)과 자외선 경화 고분자 화합물(34)이 소정의 비로 혼합된 고분자-액정 혼합물이 봉입되어 있고, 상기 액정층(30)과 제2 전극(20b) 사이에는 상기 액정층(30)을 보호하기 위한 보호층(40)이 개재되어 있다.Referring to FIG. 1, a reflective liquid crystal display device according to a preferred embodiment of the present invention is spaced apart from a first substrate 10a having a first electrode 20a for driving a liquid crystal and the first substrate 10a. And a second substrate 10b including a second electrode 20b facing the first electrode 20a and the partition wall 35 between the first electrode 20a and the second electrode 20b. Cells separated by each other include a liquid crystal layer 30 including a cell array arranged in a predetermined shape. Each cell formed in the liquid crystal layer 30 is filled with a polymer-liquid crystal mixture in which a liquid crystal mixture 32 and an ultraviolet curable polymer compound 34 are mixed in a predetermined ratio, and the liquid crystal layer 30 and the second electrode ( A protective layer 40 for protecting the liquid crystal layer 30 is interposed between 20b).

여기서, 상기 액정 혼합물로는 콜레스테릭 액정과 네마틱 액정의 혼합물을 사용한다. 여기서, 액정 표시 소자에 빛이 전달될 때 각각의 칼라, 예를 들면 적색(R), 녹색(G), 청색(B)에 해당하는 원하는 파장의 빛이 반사되도록 하기 위하여, 콜레스테릭 액정과 네마틱 액정의 조성비를 조절할 수 있다.Here, a mixture of cholesteric liquid crystal and nematic liquid crystal is used as the liquid crystal mixture. Here, the cholesteric liquid crystal and the cholesteric liquid crystal may be used to reflect light of a desired wavelength corresponding to each color, for example, red (R), green (G), and blue (B) when light is transmitted to the liquid crystal display. The composition ratio of the nematic liquid crystal can be adjusted.

상기 자외선 경화 고분자 화합물로는 방향족 우레탄 아크릴레이트(aromatic urethane acrylate), 2-히드록시에틸 메타크릴레이트(2-hydroxyethyl methacrylate) 및 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-ethylhexyl acrylate)가 소정의 비로 혼합되어 이루어진 화합물을 사용한다. 필요에 따라서, 상기 고분자 화합물은 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트(trimethylol propane triacrylate)를 더 포함할 수 있다.As the ultraviolet curable polymer compound, aromatic urethane acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate are mixed in a predetermined ratio. Consisting of compounds. If necessary, the polymer compound may further include trimethylol propane triacrylate.

또한, 상기 고분자 화합물을 자외선에 의하여 경화시키기 위하여, 상기 고분자 화합물은 광 개시제(photoinitiator)를 더 포함할 수 있다.In addition, in order to cure the polymer compound by ultraviolet rays, the polymer compound may further include a photoinitiator.

또한, 상기 고분자-액정 혼합물에서 액정 혼합물은 약 50 ∼ 70 중량%, 바람직하게는 60 ∼ 70 중량%의 양으로 함유된다. 본 발명에서는 고분자 화합물과 혼합되는 액정 혼합물의 피치를 조절함으로써 반사되는 파장의 값을 조절하여, 원하는 칼라에 해당하는 파장이 반사되도록 할 수 있다. 여기서, 상기 고분자-액정 혼합물 내에서의 액정의 함유 비율을 높게 할수록 액정 표시 소자의 구동 전압을 낮게 할 수 있다.In addition, the liquid crystal mixture in the polymer-liquid crystal mixture is contained in an amount of about 50 to 70% by weight, preferably 60 to 70% by weight. In the present invention, by adjusting the pitch of the liquid crystal mixture mixed with the polymer compound, it is possible to adjust the value of the reflected wavelength, so that the wavelength corresponding to the desired color is reflected. Here, the higher the content ratio of the liquid crystal in the polymer-liquid crystal mixture, the lower the driving voltage of the liquid crystal display element.

또한, 상기 액정층(30)의 셀 어레이에서 각 셀을 분리시키는 격벽(35)은 폴리이미드(polyimide)로 형성될 수 있고, 상기 보호층(40)은 실리콘 산화물로 형성될 수 있다.In addition, the partition wall 35 separating each cell in the cell array of the liquid crystal layer 30 may be formed of polyimide, and the protective layer 40 may be formed of silicon oxide.

도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 소자에 전계를 가했을 때의 액정층의 상태를 나타낸 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 소자에서 양측 전극의 사이에 일정 전압(V)을 인가하면, 액정 혼합물(32a) 내의 액정 분자의 회전 중심인 나선축이 기판(10a, 10b) 표면과 수직 상태로 되며, 광이 입사되면, 액정 혼합물의 피치에 따른 파장이 반사된다.2 is a view showing a state of the liquid crystal layer when an electric field is applied to the liquid crystal display device according to the present invention. As shown in FIG. 2, in the liquid crystal display device according to the present invention, when a constant voltage V is applied between both electrodes, the spiral axes serving as the rotation centers of the liquid crystal molecules in the liquid crystal mixture 32a are the substrates 10a and 10b. It is perpendicular to the surface, and when light is incident, the wavelength according to the pitch of the liquid crystal mixture is reflected.

본 발명에 따른 액정 표시 소자에서는 R, G 및 B를 반사하는 액정 혼합물을 별도의 셀로서 패터닝하였으므로, R, G 및 B 각각을 모두 반사시킬 수 있다. 또한 본 발명에 따르면, 액정 표시 소자의 양측 전극에 전계를 가하면 R, G 및 B중에서 선택적으로 빛이 반사되므로, 칼라를 선택적으로 나타낼 수 있다.In the liquid crystal display device according to the present invention, since the liquid crystal mixture reflecting R, G, and B is patterned as a separate cell, each of R, G, and B can be reflected. Further, according to the present invention, when an electric field is applied to both electrodes of the liquid crystal display element, light is selectively reflected among R, G, and B, and thus color can be selectively displayed.

도 3은 본 발명에 따른 액정 표시 소자에 전계를 가하지 않았을 때의 액정층의 상태를 나타낸 도면이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 소자에서 양측 전극 사이에 인가되는 전압이 없으면 입사광이 산란되고, 이와 같은 산란광이 액정 혼합물(32b)과 고분자 화합물(34)을 통과하면 그 빛은 기판 뒤에 설치된 흡수판(도시 생략)에 도달되어 검정색으로 보이게 된다.3 is a view showing a state of the liquid crystal layer when no electric field is applied to the liquid crystal display device according to the present invention. As shown in FIG. 3, when there is no voltage applied between both electrodes in the liquid crystal display according to the present invention, incident light is scattered, and when such scattered light passes through the liquid crystal mixture 32b and the polymer compound 34, the light is emitted. An absorbent plate (not shown) installed behind the substrate is reached and appears black.

다음에, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 액정 표시 소자를 제조하는 방법에 대하여 상세히 설명한다.Next, the method of manufacturing the liquid crystal display element which concerns on this invention which has the above structure is demonstrated in detail.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 표시 소자의 제조 방법을 도 1을 참조하여 설명하면, 먼저 제1 기판(10a)상에 ITO(Indium Tin Oxide; In2O3)로 이루어지는 투명한 도전막을 코팅한 후 상기 투명한 도전막을 패터닝하여 액정 구동용의 제1 전극(20a)을 형성한다. 그 후, 상기 제1 전극(20a) 위에 소정의 물질, 예를 들면 폴리이미드로 이루어지는 격벽 형성용 물질층을 코팅한 후, 이를 패터닝하여 격벽(35)을 형성한다.Referring to FIG. 1, a method of manufacturing a liquid crystal display device according to a preferred embodiment of the present invention is first coated with a transparent conductive film made of indium tin oxide (ITO) (In2O3) on a first substrate 10a. The conductive film is patterned to form the first electrode 20a for driving the liquid crystal. Thereafter, a barrier layer material layer formed of a predetermined material, for example, polyimide, is coated on the first electrode 20a, and then patterned to form the barrier rib 35.

이어서, 일단 R 영역, G 영역 및 B 영역중 1개의 영역, 예를 들면 R 영역을 형성하기 위하여, 상기 결과물상에 액정 혼합물(32)과 자외선 경화 고분자 화합물(34)이 소정의 비율로 혼합된 고분자-액정 혼합물을 코팅한다. 상기 고분자-액정 혼합물로서, 약 10 ∼ 25 중량%, 바람직하게는 약 15 ∼ 20 중량%의 방향족 우레탄 아크릴레이트, 약 2 ∼ 10 중량%, 바람직하게는 약 3 ∼ 7 중량%의 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 약 2 ∼ 10 중량%, 바람직하게는 약 4 ∼ 8 중량%의 2-에틸헥실 아크릴레이트, 및 약 50 ∼ 70 중량%, 바람직하게는 약 60 ∼ 70 중량%의 액정 혼합물을 포함하는 화합물을 사용할 수 있다. 또는, 상기 고분자-액정 혼합물로서, 약 10 ∼ 25 중량%, 바람직하게는 약 15 ∼ 20 중량%의 방향족 우레탄 아크릴레이트, 약 2 ∼ 10 중량%, 바람직하게는 약 3 ∼ 7 중량%의 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 약 2 ∼ 10 중량%, 바람직하게는 약 4 ∼ 8 중량%의 2-에틸헥실 아크릴레이트, 약 2 ∼ 10 중량%, 바람직하게는 약 4 ∼ 8 중량%의 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트, 및 약 50 ∼ 70 중량%, 바람직하게는 약 60 ∼ 70 중량%의 액정 혼합물을 포함하는 화합물을 사용하는 것도 가능하다. 또한, 상기 액정 혼합물은 R, G 또는 B중 어느 하나에 대응하는 원하는 파장을 가지는 반사광을 얻기 위하여 통상의 방법으로 콜레스테릭 액정과 네마틱 액정의 혼합비를 적절히 조절하여 사용한다.Subsequently, in order to form one of R, G and B regions, for example, R region, the liquid crystal mixture 32 and the ultraviolet curable polymer compound 34 are mixed on the resultant in a predetermined ratio. The polymer-liquid crystal mixture is coated. As the polymer-liquid crystal mixture, about 10 to 25% by weight, preferably about 15 to 20% by weight of aromatic urethane acrylate, about 2 to 10% by weight, preferably about 3 to 7% by weight of 2-hydroxy Ethyl methacrylate, about 2 to 10% by weight, preferably about 4 to 8% by weight of 2-ethylhexyl acrylate, and about 50 to 70% by weight, preferably about 60 to 70% by weight of the liquid crystal mixture The compound containing can be used. Or as said polymer-liquid crystal mixture, about 10 to 25% by weight, preferably about 15 to 20% by weight of aromatic urethane acrylate, about 2 to 10% by weight, preferably about 3 to 7% by weight of 2- Hydroxyethyl methacrylate, about 2 to 10% by weight, preferably about 4 to 8% by weight of 2-ethylhexyl acrylate, about 2 to 10% by weight, preferably about 4 to 8% by weight of trimethylol It is also possible to use compounds comprising propane triacrylate and from about 50 to 70% by weight, preferably from about 60 to 70% by weight, of the liquid crystal mixture. In addition, the liquid crystal mixture is used by appropriately adjusting the mixing ratio of the cholesteric liquid crystal and the nematic liquid crystal in a conventional manner in order to obtain the reflected light having a desired wavelength corresponding to any one of R, G or B.

그 후, 자외선을 조사하여 상기 고분자-액정 혼합물을 경화시켜서 상기 고분자-액정 혼합물층을 형성한다.Thereafter, ultraviolet rays are irradiated to cure the polymer-liquid crystal mixture to form the polymer-liquid crystal mixture layer.

그 후, 상기 고분자-액정 혼합물층 위에 절연 물질로서 실리콘 산화물, 예를 들면 SiO2를 증착하여 절연층을 형성한다. 그 후, 상기 절연층 위에 필요한 부분만을 한정하는 포토레지스트막을 형성하고, 상기 포토레지스트막을 통해 노출된 불필요한 부분을 습식 에칭하여 제거한 후, 상기 포토레지스트막을 제거하여 필요한 부분에만 상기 고분자-액정 혼합물층과 절연층을 남겨 둠으로써, 절연 물질로 이루어지는 보호층으로 덮인 R 영역의 셀을 형성한다.Thereafter, silicon oxide, for example, SiO 2, is deposited as an insulating material on the polymer-liquid crystal mixture layer to form an insulating layer. Thereafter, a photoresist film is formed on the insulating layer. The photoresist film is formed by wet etching the unnecessary portions exposed through the photoresist film, and the photoresist film is removed to remove only the necessary portions from the polymer-liquid crystal mixture layer. By leaving the insulating layer, a cell in the R region covered with a protective layer made of an insulating material is formed.

그 후, R 영역, G 영역 및 B 영역중 나머지 2개의 영역을 각각 형성하기 위하여, 상기 정의한 혼합비를 가지는 고분자-액정 혼합물을 사용하여, 상기 설명한 고분자-액정 혼합물 코팅, 경화, 보호층 형성 및 불필요한 부분 제거 단계를 필요한 횟수 만큼 반복함으로써, 각각 G 영역 및 B 영역을 이루는 셀을 순차로 형성한다. 이와 같은 단계를 완료하면, 각각 구동 특성이 다른 R 영역, G 영역 및 B 영역의 셀을 포함하는 셀 어레이로 이루어지는 액정층(30)과 보호층(40)이 완성된다.Then, to form the remaining two regions of the R region, the G region, and the B region, respectively, using the polymer-liquid crystal mixture having the above-described mixing ratio, coating, curing, forming a protective layer, and unnecessary formation of the polymer-liquid mixture described above. By repeating the partial removal step as many times as necessary, the cells constituting the G region and the B region, respectively, are sequentially formed. When the above steps are completed, the liquid crystal layer 30 and the protective layer 40 including the cell array including the cells of the R region, the G region, and the B region, each having different driving characteristics, are completed.

그 후, 상기 보호층(40) 위에 투명한 제2 전극(20b)을 갖춘 제2 기판(10b)을 조립하고, 그 후에 통상의 방법에 의하여 본 발명에 따른 액정 표시 소자를 완성한다.Thereafter, the second substrate 10b having the transparent second electrode 20b is assembled on the protective layer 40, and then the liquid crystal display device according to the present invention is completed by a conventional method.

여기서, 상기 격벽(35) 및 보호층(40)은 고분자 내에 함입되어 있는 액정을 보호하는 역할을 하기 위하여 형성하는 것이다. 즉, 상기 격벽(35) 및 보호층(40)은 상기 설명한 단계중 고분자-액정 혼합물층 및 보호층중 불필요한 부분을 제거하기 위한 습식 에칭 공정중에, 필요한 부분에서 고분자 내에 함침되어 있는 액정이 추출되는 현상을 방지하기 위하여 형성하는 것이다. 또한, 상기 보호층(40)은 실리콘 산화물과 같은 절연층으로 이루어지므로, 액정 표시 소자의 대향하는 양측 전극(20a, 20b) 사이에서 절연 효과를 제공하여 쇼트 현상을 방지하는 등 전기적 특성을 보완함으로써, 액정 표시 소자의 수명을 연장시키는 역할을 할 수도 있다.Here, the barrier rib 35 and the protective layer 40 are formed to protect the liquid crystal contained in the polymer. That is, the partition wall 35 and the protective layer 40 are the liquid-crystal impregnated in the polymer in the required portion during the wet etching process for removing the unnecessary portion of the polymer-liquid crystal mixture layer and the protective layer during the above-described step is extracted It is formed to prevent the phenomenon. In addition, since the protective layer 40 is formed of an insulating layer such as silicon oxide, by providing an insulating effect between the opposite electrodes 20a and 20b of the liquid crystal display device, the electrical property is compensated for by preventing a short phenomenon. It may also serve to extend the life of the liquid crystal display element.

상기한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반사형 액정 표시 소자에 따르면, 액정층에서 액정 혼합물이 자외선 경화 고분자에 의해 둘러 싸여있는 고분자-액정 혼합물층을 이용하므로, 2가지 이상의 서로 다른 칼라를 별도로 구현하기 위한 패터닝이 가능하다. 따라서, 본 발명에서는 자외선 경화 고분자 내에 함입되는 액정 혼합물의 피치를 조절하여, 그로부터 반사되는 빛의 파장을 조절함으로써 2가지 이상의 칼라에 해당하는 파장을 가지는 빛을 반사시켜서 각각의 칼라를 표현할 수 있는 반사형 액정 표시 소자를 제공할 수 있다.As described above, according to the reflective liquid crystal display device according to the preferred embodiment of the present invention, since the liquid crystal mixture in the liquid crystal layer uses a polymer-liquid crystal mixture layer surrounded by an ultraviolet curing polymer, two or more different colors are used. Patterning is possible to implement separately. Therefore, in the present invention, by adjusting the pitch of the liquid crystal mixture contained in the ultraviolet curable polymer, by adjusting the wavelength of the light reflected therefrom reflects the light having a wavelength corresponding to two or more colors to express each color A type liquid crystal display element can be provided.

Claims (15)

액정을 구동하기 위한 제1 전극이 형성된 제1 기판과, 상기 제1 기판과 이격되어 배치되고 상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극을 포함하는 제2 기판과, 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에서 격벽에 의하여 각각 분리되어 있는 셀이 소정의 형상으로 배열된 셀 어레이를 포함하는 액정층을 포함하는 반사형 액정 표시 소자에 있어서,A first substrate having a first electrode for driving a liquid crystal, a second substrate including a second electrode disposed to be spaced apart from the first substrate, and facing the first electrode, the first electrode and the second electrode A reflective liquid crystal display device comprising a liquid crystal layer including a cell array in which cells separated by partition walls are arranged in a predetermined shape, wherein 상기 액정층에 형성된 각 셀에는 콜레스테릭 액정과 네마틱 액정의 혼합물인 액정 혼합물과 자외선 경화 고분자 화합물이 소정의 비로 혼합된 고분자-액정 혼합물이 봉입되어 있는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 소자.And each of the cells formed in the liquid crystal layer is filled with a liquid crystal mixture, a mixture of cholesteric liquid crystals and nematic liquid crystals, and a polymer-liquid crystal mixture in which UV-curable polymer compounds are mixed in a predetermined ratio. 제1항에 있어서, 상기 액정층과 제2 전극 사이에는 상기 액정층을 보호하기 위한 보호층이 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 소자.The reflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein a protective layer for protecting the liquid crystal layer is interposed between the liquid crystal layer and the second electrode. 제1항에 있어서, 상기 자외선 경화 고분자 화합물은 방향족 우레탄 아크릴레이트(aromatic urethane acrylate), 2-히드록시에틸 메타크릴레이트(2-hydroxyethyl methacrylate) 및 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-ethylhexyl acrylate)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 소자.The method of claim 1, wherein the ultraviolet curable polymer compound is an aromatic urethane acrylate (aromatic urethane acrylate), 2-hydroxyethyl methacrylate (2-hydroxyethyl methacrylate) and 2-ethylhexyl acrylate (2-ethylhexyl acrylate) Reflective liquid crystal display device comprising a. 제3항에 있어서, 상기 자외선 경화 고분자 화합물은 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트(trimethylol propane triacrylate)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 소자.The reflective liquid crystal display device of claim 3, wherein the ultraviolet curable polymer compound further comprises trimethylol propane triacrylate. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 자외선 경화 고분자 화합물은 광 개시제(photoinitiator)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 소자.The reflective liquid crystal display device according to claim 3 or 4, wherein the ultraviolet curable polymer compound further comprises a photoinitiator. 제1항에 있어서, 상기 고분자-액정 혼합물은 약 50 ∼ 70 중량%의 액정 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 소자.The reflective liquid crystal display of claim 1, wherein the polymer-liquid crystal mixture comprises about 50 to about 70 wt% of the liquid crystal mixture. 제1항에 있어서, 상기 격벽은 폴리이미드(polyimide)로 형성된 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 소자.The reflective liquid crystal display device of claim 1, wherein the barrier rib is formed of polyimide. 제1항에 있어서, 상기 보호층은 실리콘 산화물로 형성된 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 소자.The reflective liquid crystal display of claim 1, wherein the protective layer is formed of silicon oxide. 상면에 전극이 형성된 기판상에 상기 전극을 소정의 영역으로 구분하는 격벽을 형성하는 제1 단계와,A first step of forming a partition wall for dividing the electrode into a predetermined region on a substrate having an electrode formed on an upper surface thereof; 상기 결과물상에 액정 혼합물과 자외선 경화 고분자 화합물이 혼합된 고분자-액정 혼합물을 코팅하는 제2 단계와,Coating a polymer-liquid crystal mixture in which the liquid crystal mixture and the ultraviolet curable polymer compound are mixed on the resultant; 상기 코팅된 고분자-액정 혼합물상에 자외선을 조사하여 경화된 고분자-액정 혼합물층을 형성하는 제3 단계와,Irradiating ultraviolet light onto the coated polymer-liquid crystal mixture to form a cured polymer-liquid crystal mixture layer; 상기 고분자-액정 혼합물층 위에 절연 물질을 증착하여 절연층을 형성하는 제4 단계와,A fourth step of forming an insulating layer by depositing an insulating material on the polymer-liquid crystal mixture layer; 상기 절연층 위에 필요한 부분만을 한정하는 포토레지스트막을 형성하는 제5 단계와,Forming a photoresist film on the insulating layer, the photoresist film defining only a portion necessary; 상기 포토레지스트막을 마스크로하여 상기 절연층 및 고분자-액정 혼합물층을 습식 에칭에 의하여 제거하는 제6 단계와,A sixth step of removing the insulating layer and the polymer-liquid crystal mixture layer by wet etching using the photoresist film as a mask; 상기 포토레지스트막을 제거하는 제7 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 소자의 제조 방법.And a seventh step of removing the photoresist film. 상기 제1 단계는The first step is 상면에 전극이 형성된 기판상에 소정의 물질을 코팅하여 격벽 형성용 물질층을 형성하는 단계와,Forming a material layer for forming a partition by coating a predetermined material on a substrate having an electrode formed on the upper surface thereof; 상기 격벽 형성용 물질층을 패터닝하여 격벽을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 소자의 제조 방법.And forming a barrier rib by patterning the material layer for forming a barrier rib. 제10항에 있어서, 상기 격벽 형성용 물질층을 형성하는 단계는 상기 소정의 물질로서 폴리이미드를 사용하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 소자의 제조 방법.The method of manufacturing a reflective liquid crystal display device according to claim 10, wherein the forming of the barrier rib material layer comprises using polyimide as the predetermined material. 제9항에 있어서, 상기 제2 단계 내지 제7 단계를 소정의 횟수 만큼 반복하는 제8 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 소자의 제조 방법.The method of claim 9, further comprising an eighth step of repeating the second to seventh steps a predetermined number of times. 제9항 또는 제12항에 있어서, 상기 제2 단계에서 상기 고분자-액정 혼합물로서 10 ∼ 25 중량%의 방향족 우레탄 아크릴레이트, 2 ∼ 10 중량%의 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2 ∼ 10 중량%의 2-에틸헥실 아크릴레이트, 및 50 ∼ 70 중량%의 액정 혼합물을 포함하는 화합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 소자의 제조 방법.The method according to claim 9 or 12, wherein in the second step, 10-25 wt% of aromatic urethane acrylate, 2-10 wt% of 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-10 as the polymer-liquid crystal mixture A method for producing a reflective liquid crystal display device, characterized by using a compound containing 2% by weight of 2-ethylhexyl acrylate and 50 to 70% by weight of the liquid crystal mixture. 제9항 또는 제12항에 있어서, 상기 제2 단계에서 상기 고분자-액정 혼합물로서 10 ∼ 25 중량%의 방향족 우레탄 아크릴레이트, 2 ∼ 10 중량%의 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2 ∼ 10 중량%의 2-에틸헥실 아크릴레이트, 2 ∼ 10 중량%의 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트, 및 50 ∼ 70 중량%의 액정 혼합물을 포함하는 화합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 소자의 제조 방법.The method according to claim 9 or 12, wherein in the second step, 10-25 wt% of aromatic urethane acrylate, 2-10 wt% of 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-10 as the polymer-liquid crystal mixture Manufacture of a reflective liquid crystal display device characterized by using a compound comprising 2% by weight of 2-ethylhexyl acrylate, 2 to 10% by weight of trimethylol propane triacrylate, and 50 to 70% by weight of a liquid crystal mixture. Way. 제9항 또는 제12항에 있어서, 상기 제4 단계는 상기 제2 절연 물질로서 실리콘 산화물을 사용하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 소자의 제조 방법.The method of manufacturing a reflective liquid crystal display device according to claim 9 or 12, wherein the fourth step uses silicon oxide as the second insulating material.
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