KR20020010857A

KR20020010857A - 액정 표시 장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20020010857A
Application number: KR1020010037132A
Authority: KR
Inventors: 박종진; 손현호; 최수석
Original assignee: 구본준, 론 위라하디락사; 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2002-02-06
Also published as: KR100802306B1

Abstract

본 발명은 화소셀내에 2-도메인을 형성하여 플리커 현상을 방지함과 아울러 시야각을 넓힐 수 있는 액정표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 액정표시장치는 제1 기판 및 제2 기판과; 제1 기판 위에 적어도 둘이상으로 분할되게 형성된 공통전극과; 공통전극이 형성된 제1 기판과 상기 제2 기판 상에 도포된 배향막과; 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 주입되어 상기 공통전극의 분할선을 기준으로 액정배향 상태가 서로 상반되는 적어도 둘이상의 도메인을 형성하는 강유전성 액정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 화소셀내에 액정분자의 배열상태를 2-도메인이 되도록 형성함으로써, 화소셀의 플리커 현상을 방지함과 아울러 시야각을 넓힐 수 있다.

Description

액정 표시 장치 및 그 제조방법{Liquid Crystal Display Device and Method of Fabricating the same}

본 발명은 강유전성 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 액정셀내에 2-도메인을 형성하여 플리커를 방지함과 동시에 시야각을 넓힐 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

강유전성 액정(Ferroelectric Liquid Crystal : 이하 "FLC"라 함)은 액정모드 중에서 수십㎲ 내지 수ms 정도로 가장 빠른 응답속도를 가진다. 이는 FLC가 전계인가 없이도 자발분극(Spontaneous Polarization) 특성을 가지기 때문이다. 아울러, FLC는 특별한 전극구조나 보상필름 없이 인-플레인 스위치(In-plane Switching; IPS) 모드와 같은 넓은 시야각을 구현할 수 있게 한다. 이에 따라, FLC는 액정 TV로 대표되는 동화상 디스플레이에 대응할 수 있어 각광받고 있다.

이러한 FLC를 이용한 액정모드로는 DHFLC(Deformed helix FLC), SSFLC(Surface Stabillized FLC), AFLC(Antiferroelectric Liquid Crystal), V형(V Shape) FLC, 하프 V형(Half-V Shape) FLC 등이 알려져 있다. 이들 중 SSFLC 모드는 액정분자들이 쌍안정상태만을 갖음에 따라 온/오프 구동만이 가능할 뿐 그레이스케일 구현이 불가능한 단점을 가지고 있다. 반면에, V형 FLC와 하프-V형 FLC는 액정분자들이 단안정(Mono-Stable) 상태를 가짐에 따라 그레이스케일 구현이 가능하여 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 하프-V형 FLC은 상기 V형 FLC와 대비하여 초기 배향상태가 우수하여 콘트라스트비가 좋고 액정구동이 용이하다는 장점을 가진다.

하프-V형 FLC은 온도전이형 액정의 상전이 과정 중 상온에서 유지되는 카이랄 스메틱 C(Chiral Smetic C; 이하, Sm C*라 함)상을 이용한다. 일반적으로, 하프-V형 FLC은 온도가 낮아짐에 따라 도 1에 도시된 바와 같이 등방(Isotropic; 이하, I라 함)상→카이랄 네마틱(Chiral Nematic; 이하, N*라 함)상 →Sm C*상 →결정(Crystal) 순서의 상전이를 갖는다. 도 1에 있어서, 방향성 및 위치질서가 없는 등방상을 기준으로 온도를 낮추면 액정분자들은 일정한 방향성을 가지는 N*상이 된다. 이어서, N*상에서 온도를 더 낮추면 액정분자들이 일정한 방향성과 더불어 위치질서, 즉 층구조를 가짐과 아울러 소정의 틸트를 가지는 Sm C*상이 된다. 일반적으로, N*상에서 스메틱 A(Smetic A)상을 매개로 Sm C*상으로 상전이(2차 전이)할 때 층법선방향이 러빙방향과 일치한 대로 쉐브론(Chevron) 또는 북쉘프(Bookself)를 형성하고 가상 콘의 양끝에서 안정상태를 가지는 쌍안정상태를 가지게 된다. 반면에, I상→N*상→Sm C*상의 상계열의 액정에서는, N*상에서 Sm C*상으로의 변화는 1차 전이로서, 도 3에 도시된 바와 같이 액정분자(15)에 대해서 층은 러빙방향을 대칭축으로 하여 두방향으로 기울어지게 된다. N*상→Sm C*상으로의 상전이시에 직류전압(DC)을 인가하면, 두 개의 층방향 중 하나만이 선택된다. 이에 따라, Sm C*상에서 액정분자는 그의 자발분극 방향이 전기장의 방향을 향하는 균일한 배향상을 이루는 단안정상태가 된다. 이러한 단안정 상태의 액정분자들(15)이 상기 배향시와는 상반된 극성의 외부전계에 따라 스메틱층의 법선을 기준으로 가상콘의 외곽선을 그리면서 회전하여 광투과량을 제어함으로써 그레이스케일을 구현하게 된다. 이러한 액정분자들의 상전이과정을 이용한 하프-V형 FLC의 제조방법을 자세히 살펴보면 다음과 같다.

도 3을 참조하면, 하프-V형 FLC모드 액정셀은 공통전극(3)과 상부 배향막(5)이 적층된 상부기판(1)과, 박막트랜지스터어레이(9)와 하부 배향막(7)이 적층된 하부기판(11)과, 상하부기판(1, 11) 사이의 공간에 주입된 액정들(15)으로 구성된다. 상하부기판(1, 11) 사이에는 비교적 액정주입이 용이하도록 N*상이나 등방상을 갖는 온도에서 액정들(15)이 주입된다. 이어서, N*상을 갖도록 온도를 낮추면 액정들(15)은 배향막(5, 7)의 러빙방향에 평행하게, 즉 수평방향으로 배향된다. 이러한 초기배향 후 온도를 서서히 내리면서 액정들(15)에 전기장을 인가하게 된다. 이에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이 액정들(15)은 Sm C*상으로 상전이하면서 액정들(15)의 자발분극 방향이 전기장의 방향과 일치하는 균일한 배향상을 가지는 단안정상태로 안정화된다. 이렇게 단안정상태로 안정화된 액정들(15)은 상기 전기장과 상반된 극성의 전기장에만 반응하게 된다. 예를 들어, 액정들(15)이 Sm C*상으로 상전이할 때 부극성의 전기장(-E)이 인가된 경우 액정들(15)의 자발분극방향은 도 3에 도시된 바와 같이 전기장 방향과 동일하게 배열된다. 이러한 배향상태를 가지는 액정들(15)에 부극성의 전기장(-E)을 인가하는 경우 그 액정들(15)은 구동하지 않게 된다. 따라서, 초기배향과 같은 특성을 나타낸다. 반면에, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 액정들(15)에 정극성의 전기장(+E)을 인가하게 되면 액정들(15)이 구동하여 즉, 액정들(15)의 자발분극에 의하여 가상콘 구조의 외곽을 따라 회전하여 액정들(15)의 배열상태가 변하게 된다. 이에 따라, 연속적인 그레이스케일 구현이 가능하게 된다. 이 결과, 하프-V형 FLC모드 액정들(15)은 직교편광자를 이용하는 경우 도 5에 도시된 바와 같은 하프-V형의 전압-투과(V-T) 특성을 가진다.

도 5를 참조하면, 부극성의 전기장을 사용하여 초기 균일배향을 형성한 경우 하프-V형 FLC모드 액정들(15)이 부극성의 전압에는 구동되지 않음에 따라 투과율이거의 없게 된다. 통상, 액정셀의 상하부에는 상호직교하는 투과축을 가지는 제1 및 제2 편광자가 배치된다. 액정셀의 하부에 배치되는 제1 편광자는 액정들(15)의 초기배향방향과 동일한 투과축을 가지고, 액정셀의 상부에 배치되는 제2 편광자는 상기 제1 편광자와 직교하는 투과축을 가진다. 이러한 제1 편광자를 투과한 선편광은 부극성 전압에 구동되지 않은 액정들(15)을 그대로 투과하여 제2 편광자에 차단됨으로써 블랙상태가 된다.

반면에, 정극성의 전압이 인가되는 경우 하프-V형 FLC모드 액정들(15)이 구동됨에 따라 투과율이 증가함으로써 그레이스케일을 구현할 수 있게 된다. 이는 정극성 전압에 의해 구동된 액정들(15)이 제1 편광자를 투과한 선편광의 편광방향을 제2 편광자의 투과축과 평행하게 변환시킴으로써 제2 편광자를 통해 액정셀의 상부쪽으로 빛이 투과하기 때문이다.

이와 같이, 하프-V형 FLC는 정극성 및 부극성 중 어느 한 극성의 전압에만 반응하게 되는 전압-투과 특성을 가지고 있다. 이에 따라, 액정열화를 방지하기 위하여 도 7과 같이 필드 인버젼 방식으로 하프-V형 FLC를 구동하게 되는 경우 도 8과 같이 한 극성의 구동전압, 즉 정극성(+) 구동전압이 인가되는 구간에서만 휘도가 표시되고, 나머지 부극성(-) 구동전압이 인가되는 구간에서는 휘도가 표시되지 않게 된다. 이 결과, 하프-V형 FLC는 필드 인버젼 구동전압에 의해 블랙과 화이트 상태를 반복하게 되므로 플리커 현상이 발생하게 되는 문제점이 있다. 이러한 플리커 현상을 방지하기 위해서는 하프-V형 FLC를 고속으로 구동시켜야만 한다. 다시 말하여, 종래의 하프-V형 FLC는 60Hz의 영상을 구현하는 경우 플리커 현상을 방지하기 위해서는 120Hz로 고속구동해야 한다. 그러나, 액정셀을 고속구동하는 데에는 한계가 있고, 드라이브 IC의 가격이 높아지게 되어 액정표시장치의 제조단가가 증가하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 하프-V형 FLC(HV-FLC)에서의 플리커 현상을 제거함과 아울러 시야각을 넓힐 수 있는 액정표시장치 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.

도 1은 액정의 상전이 과정을 도시한 도면.

도 2는 하프-V형 FLC모드에서 액정분자들의 단안정상태를 도시한 도면

도 3은 종래의 하프-V형 FLC모드를 이용한 액정셀의 구조를 도시한 단면도.

도 4는 도 3에 도시된 하프-V형 FLC모드의 액정셀에 정극성 전압을 인가한 경우 액정분자들의 구동상태를 도시한 단면도.

도 5는 종래의 하프-V형 FLC의 전압-투과 특성을 나타내는 그래프.

도 6은 도 3에 도시된 하프-V형 FLC모드의 액정셀에 필드 인버젼 방식으로 공급되는 구동전압 파형도.

도 7은 도 6에 도시된 구동전압 파형에 대한 휘도특성을 도시한 특성도.

도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 강유전성 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도.

도 9a 내지 도 9b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 강유전성 액정표시장치의 제조방법을 도시한 단면도.

도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 제3 실시예에 따른 강유전성 액정표시장치의 제조방법을 도시한 단면도.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 강유전성 액정표시장치에 인가되는 전압파형을 도시한 파형도.

도 12는 도 11에 도시된 전압파형에 대한 본 발명의 실시예에 따른 강유전성 액정표시장치의 휘도특성을 도시한 특성도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1, 12 : 상부기판 3, 24a, 24b, 28a, 28b, 32 : 공통전극

5, 7, 18 : 배향막 9 : 박막트랜지스터어레이

11, 13 : 하부기판 14 : 블랙매트릭스

15, 26 : 액정 16 : 칼라필터

20 : 화소전극 22 : 박막트랜지스터

23 : 보호막 24, 28 : 전극층

30 : 절연막 34, 35 : 광경화성 물질

36 : 마스크 36a : 투명기판

36b : 불투명금속

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시장치는 제1 기판 및 제2 기판과; 제1 기판 위에 적어도 둘이상으로 분할되게 형성된 공통전극과; 공통전극이 형성된 제1 기판과 상기 제2 기판 상에 도포된 배향막과; 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 주입되어 상기 공통전극의 분할선을 기준으로 액정배향 상태가 서로 상반되는 적어도 둘이상의 도메인을 형성하는 강유전성 액정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 액정표시장치는 제1 기판 및 제2 기판과; 상기 제1 기판 위에 형성된 공통전극과; 상기 공통전극이 형성된 제1 기판과 상기 제2 기판 상에 도포된 배향막과; 소정비율의 광경화성 물질을 포함한 상태로 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 주입되어 액정배향 상태가 서로 다른 적어도 둘이상의 도메인을 형성하는 강유전성 액정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은 제1 기판 위에 적어도 둘 이상으로 분할되게끔 공통전극을 형성하는 단계와; 공통전극이 형성된 제1 기판위에 배향막을 형성하는 단계와; 제2 기판 위에 배향막을 형성하는 단계와; 제1 기판과 제2 기판을 합착한 후 강유전성 액정을 주입하여 액정패널을 마련하는 단계와; 강유전성 액정이 네마틱(N*)상 상태가 되게끔 상기 액정패널의 온도를 상승시키는 단계와; 적어도 둘 이상으로 분할된 공통전극에 인접한 공통전극과 상반된 극성의 전압을 인가하면서 상기 액정패널의 온도를 낮추어 상기 액정배열 상태가 상기 적어도 둘 이상으로 분할된 공통전극의 분할선을 기준으로 액정배향 상태가 서로 다른 스메틱 C*(SmC*)상 상태를 만드는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은 제1 기판 위에 공통전극을 형성한 후 배향막을 형성하는 단계와; 제2 기판 위에 배향막을 형성하는 단계와; 제1 기판과 제2 기판을 합착한 후 소정의 비율로 혼합된 강유전성 액정과 광경화성 물질을 주입하여 액정패널을 마련하는 단계와; 강유전성 액정이 네마틱(N*)상 상태가 되게끔 상기 액정패널의 온도를 상승시키는 단계와; 공통전극에 어느 한 극성의 전압을 인가하면서 상기 액정패널의 온도를 낮추어 상기 강유전성 액정을 스메틱 C*(SmC*)상 상태를 만드는 단계와; 제1 마스크를 이용하여 상기 액정패널의 제1 영역에 광을 조사하여 상기 광경화성 물질을 경화시키는 단계와; 경화된 광경화성 물질이 포함된 영역을 제외한 제2 영역에 포함된 강유전성 액정이 네마틱(N*)상 상태가 되게끔 상기 액정패널의 온도를 상승시키는 단계와; 공통전극에 다른 극성의 전압을 인가하면서 상기 액정패널의 온도를 낮추어 상기 제2 영역의 강유전성 액정을스메틱 C*(SmC*)상 상태를 만드는 단계와; 제2 마스크를 이용하여 상기 액정패널의 제2 영역에 광을 조사하여 상기 광경화성 물질을 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도 8a 내지 도 12를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 하프-V형 FLC모드의 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.

도 8a를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법에서는 칼라필터(16) 및 블랙매트릭스(14)가 마련된 상부기판(12) 상에 전극층(24)을 형성한 후, 마스크를 이용하여 전극층(24)을 액정셀내에서 2 분할되게 패터닝함으로써 제1 공통전극(24a)과 제2 공통전극(24b)을 형성한다. 이 제1 공통전극(24a)과 제2 공통전극(24b) 상에 배향막(18)이 형성된다. 보호막(23) 및 박막트랜지스터(22)가 마련된 하부기판(13) 상에도 화소전극(20)과 배향막(18)이 순차적으로 형성된다. 상부기판(12) 및 하부기판(13) 상에 형성된 배향막(18)은 러빙을 통해 소정의 상태로 배향된다. 배향이 끝난 상부기판(12) 및 하부기판(13)은 서로 대향되도록 합착되고 그 사이에 액정분자(26)가 주입된다. 상부기판(12) 및 하부기판(13)에 주입된 액정분자(26)는 소정의 상태로 배향된 배향막(18)에 의해도시되지 않은 스메틱층의 법선을 축으로 하여 상/하측 양방향을 가지는 2개의 안정한 상태(26a, 26b)로 재배열된다. 이와 같이, 액정분자(26)가 2개의 안정한 상태(26a, 26b)로 혼합되어 배열된 액정패널에 온도를 가하여 액정패널의 온도를 상승시킨다. 상승된 온도에 의해 액정분자(26)는 N*상으로 전환된다. 이어서, 도 8b와 같이 제1 공통전극(24a)에 인가되는 전압(+V)을 화소전극(20)에 인가되는 전압보다 높게 설정하여 N*상으로 전환된 액정분자(26)가 일측으로 나란하게 배열되도록 한다. 또한, 제2 공통전극(24b)에 인가되는 전압(-V)을 화소전극(20)에 인가되는 전압보다 낮게 설정하여 N*상으로 전환된 액정분자(26)가 제1 공통전극(24a)내에 재배열된 액정분자(26)와 대응되는 방향으로 나란하게 배열되도록 한다. 이와 동시에, 액정패널의 온도를 낮춤으로써, 외부 전압에 의해 일축방향으로 나란히 배열된 네마틱상(N*) 상태의 액정분자(26)는 소정의 온도에서 SmC* 상태가 되어 액정분자들(26)의 배열상태가 안정화된다. 이에 따라, 액정셀마다 제1 공통전극(24a)과 제2 공통전극(24b) 사이를 기준으로 분리되어 스메틱층의 법선을 축으로 하여 액정분자들(26)이 상측방향(26a)과 하측방향(26b)으로 배열되는 2 도메인이 형성된다. 다시 말하여, 액정셀마다 액정분자들(26)의 자발분극방향(Ps)이 서로 다른 2 도메인이 형성된다.

도 9a 내지 도 9b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 하프-V형 FLC모드의 액정표시장치의 제조방법을 도시한 단면도이다.

도 9a를 참조하면, 먼저 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법에서는 칼라필터(16) 및 블랙매트릭스(14)가 마련된 상부기판(12)상에전극층(28)을 증착한 후, 마스크를 이용하여 액정셀내에서 일부분을 제거하여 제1 공통전극(28a)을 형성한다. 제1 공통전극(28a)이 형성된 상부기판(12) 상에 절연막(30)이 전면 도포된다. 절연막(30)이 전면 도포된 상부기판(12) 상에 전극층(28)이 전면 증착된 후, 마스크를 이용하여 제1 공통전극(28a)과 중첩되는 부분을 제거하여 제2 공통전극(28b)을 형성하게 된다. 제2 공통전극(28b)이 형성된 상부기판(12) 상에 배향막(18)이 전면 형성된다. 보호막(23) 및 박막트랜지스터(22)가 마련된 하부기판(13) 상에도 화소전극(20)과 배향막(18)이 순차적으로 형성된다. 상부기판(12) 및 하부기판(13) 상에 형성된 배향막(18)은 러빙을 통해 소정의 상태로 배향된다. 배향이 끝난 상부기판(12) 및 하부기판(13)은 서로 대향되도록 합착되고 그 사이에 액정분자(26)가 주입된다. 상부기판(12) 및 하부기판(13)에 주입된 액정분자(26)는 소정의 상태로 배향된 배향막(18)에 의해 도시되지 않은 스메틱층의 법선을 축으로 하여 상/하측 양방향을 가지는 2개의 안정한 상태(26a, 26b)로 재배열된다. 이어서, 액정분자(26)가 2개의 안정한 상태(26a,26b)로 혼합되어 배열된 액정패널에 온도를 가하여 액정패널의 온도를 상승시킨다. 상승된 온도에 의해 액정분자(26)는 N*상으로 전환된다. 그런 다음, 도 9b와 같이 제1 공통전극(28a)에 인가되는 전압(+V)을 화소전극(20)에 인가되는 전압보다 높게 설정하여 N*상으로 전환된 액정분자(26)가 일측으로 나란하게 배열되도록 한다. 또한, 제2 공통전극(28b)에 인가되는 전압(-V)을 화소전극(20)에 인가되는 전압보다 낮게 설정하여 N*상으로 전환된 액정분자(26)가 제1 공통전극(28a)내에 재배열된 액정분자(26)와 대응되는 방향으로 나란하게 배열되도록 한다. 이와 동시에, 액정패널의 온도를 낮춤으로써 외부 전압에 의해 일축방향으로 나란히 배열된 N*상의 액정분자(26)는 소정의 온도에서 SmC* 상태가 되어 액정배열이 안정화된다. 이에 따라, 액정셀마다 제1 공통전극(28a)과 제2 공통전극(28b) 사이를 기준으로 분리되어 스메틱층의 법선을 축으로 하여 상측방향(26a)과 하측방향(26b)으로 액정분자가 배열되는 2 도메인이 형성된다.

도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 제3 실시예에 따른 하프-V형 FLC모드 액정표시장치의 제조방법을 도시한 단면도이다.

도 10a를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법에서는 칼라필터(16), 블랙매트릭스(14), 공통전극(32) 및 배향막(18)이 순차적으로 형성된 상부기판(12)과, 보호막(23), 박막트랜지스터(22), 화소전극(20) 및 배향막(18)이 순차적으로 형성된 하부기판(13)을 별도로 마련한다. 상부기판(12)과 하부기판(13) 상에 형성된 배향막(18)은 러빙을 통해 소정의 상태로 배향된다. 그런 다음, 상부기판(12)과 하부기판(13)을 서로 대향하도록 합착한 후 그 사이에 액정분자(26)와 광 경화성 물질(34)이 소정의 비율로 혼합되어 주입된다. 상부기판(12) 및 하부기판(13)에 주입된 액정분자(26)는 소정의 상태로 배향된 배향막(18)에 의해 도시되지 않은 스메틱층의 법선을 축으로 하여 상/하측 양방향을 가지는 2개의 안정한 상태(26a,26b)로 재배열된다. 이렇게, 액정분자(26)가 2개의 안정한 상태(26a,26b)로 혼합되어 배열된 액정패널에 온도를 가하여 액정패널의 온도를 상승시킨다. 상승된 온도에 의해 액정분자(26)는 N*상으로 전환된다. 그런 다음, 도 10b와 같이 공통전극(32)에 화소전극(20)보다 낮은 전압(-V)을 인가하여N*상으로 전환된 액정분자가 일측방향으로 배열되도록 한다. 이와 동시에, 액정패널의 온도를 낮춤으로써 외부 전압에 의해 일측방향으로 나란히 배열된 N*상의 액정분자(26)는 소정의 온도에서 SmC* 상태가 되어 액정배열이 안정화된다. 액정분자(26)가 일측방향으로 배열된 상부기판(12) 상에 투명기판(36a)과 그 일부에 불투명금속(36b)이 마련된 마스크(36)를 덮고 그 위에 빛을 조사한다. 이때, 외부에서 조사된 빛이 마스크(36)내의 투명기판(36a)은 투과하는 반면에 불투명금속(36b)은 투과하지 못한다. 이로 인해, 외부에서 조사된 빛은 불투명금속(36b)이 덮고 있는 부분을 제외한 상부기판(12)의 일부분에만 조사된다. 상부기판(12)의 일부분에만 조사된 빛은 상부기판(12)을 투과하여 소정의 비율로 혼합된 액정분자(26)와 광 경화성 물질(34)에 조사된다. 이 빛에 반응하여 광 경화성 물질(35)은 네트워크상이 된다. 빛에 반응하여 네트워크상을 형성한 광 경화성 물질(35)에 의해 액정분자(26)는 스메틱층의 법선을 축으로 하여 상측방향(26a)으로 나란하게 배열된 SmC* 상 상태로 경화된다.

그런 다음, 다시 액정패널에 온도를 가하여 액정패널의 온도를 상승시킨다. 상승된 온도에 의해 광 경화성 물질(35)에 경화되지 않은 영역의 액정분자(26)만 외부 온도에 의해 N*상으로 전환된다. 이와 아울러, 도 10c와 같이 공통전극(32)에 화소전극(20)보다 높은 전압(+V)을 인가하여 N*상의 액정분자(26)가 화소전극(20)에 인가된 전압보다 낮은 전압(-V)이 인가된 공통전극(32)내의 액정분자(26)와 서로 다른 방향으로 나란하게 재배열되도록 한다. 이와 동시에, 액정패널의 온도를 낮춤으로써 외부전압에 의해 일측방향으로 나란히 재배열된 N*상의 액정분자(26)는 소정의 온도에서 SmC* 상태가 되어 액정배열이 안정화된다. 그 다음, 투명기판(36a)과 그 일부에 불투명금속(36b)이 마련된 마스크(36)를 이용하여 SmC* 상태의 액정분자(26)와 경화되지 않은 광경화성 물질(35)이 존재하는 영역의 상부기판(12) 상에 빛을 조사한다. 이렇게, 상부기판(12) 상에 조사된 빛은 상부기판(12)을 투과하여 소정의 비율로 혼합된 액정분자(26)와 경화되지 않은 광 경화성 물질(34)에 조사된다. 이 빛에 반응하여 광 경화성 물질(34)은 네트워크상이 된다. 경화된 광 경화성 물질(35)에 의해 액정분자(26)는 스메틱층에 수직한 방향을 축으로 하여 상측방향(26a)으로 나란하게 배열된 SmC* 상 상태로 안정화된다. 이 결과, 한 액정셀내에는 스메틱층의 법선을 축으로 하여 상측방향(26a)과 하측방향(26b)으로 액정분자가 배열되는 2 도메인이 형성된다. 여기서, 광경화성 물질(35)은 모노머(Monomer) 또는 올리고머(Oligomer)이다.

이와 같이, 본 발명에 따른 하프-V형 FLC모드의 액정표시장치는 하나의 액정셀내에 액정분자들의 자발분극 방향이 다르게 배열된 2 도메인을 형성함으로써 액정셀마다 액정배열 상태로 블랙상태와 화이트상태가 동시에 존재하도록 제조된다. 이러한 2 도메인 하프-V형 FLC모드의 액정표시장치에 도 11과 같이 정(+)극성과 부(-)극성의 전계가 교번되는 필드 인버젼 전계를 인가하는 경우 도 12와 같이 액정표시장치의 휘도는 변하지 않고 블랙상태와 화이트상태가 번갈아 가면서 동작함으로써 종래에 발생됐던 플리커 현상을 방지할 수 있게 된다. 따라서, 기존의 플리커를 해결하기 위한 고속구동이 필요없게 되므로 드라이버 IC의 단가를 낮출 수 있게 된다. 아울러, 2 도메인의 상대적인 보상으로 인하여 기존보다 더욱 넓은 시야각을 얻을 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치 및 그의 제조방법은 액정셀내에 액정분자의 배열상태를 2-도메인이 되도록 형성함으로써 플리커 현상을 방지함과 아울러 시야각을 넓힐 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims

제1 기판 및 제2 기판과;

상기 제1 기판 위에 적어도 둘이상으로 분할되게 형성된 공통전극과;

상기 공통전극이 형성된 제1 기판과 상기 제2 기판 상에 도포된 배향막과;

상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 주입되어 상기 공통전극의 분할선을 기준으로 액정배향 상태가 서로 상반되는 적어도 둘이상의 도메인을 형성하는 강유전성 액정을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 적어도 둘이상으로 분할된 공통전극은 인접한 공통전극과 서로 다른 층에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1 기판 및 제2 기판과;

상기 제1 기판 위에 형성된 공통전극과;

상기 공통전극이 형성된 제1 기판과 상기 제2 기판 상에 도포된 배향막과;

소정비율의 광경화성 물질을 포함한 상태로 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 주입되어 액정배향 상태가 서로 다른 적어도 둘이상의 도메인을 형성하는 강유전성 액정을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1 기판 위에 적어도 둘 이상으로 분할되게끔 공통전극을 형성하는 단계와;

상기 공통전극이 형성된 제1 기판 위에 배향막을 형성하는 단계와;

제1 기판 위에 배향막을 형성하는 단계와;

상기 제1 기판과 제2 기판을 합착한 후 강유전성 액정을 주입하여 액정패널을 마련하는 단계와;

상기 강유전성 액정이 네마틱(N*)상 상태가 되게끔 상기 액정패널의 온도를 상승시키는 단계와;

상기 적어도 둘 이상으로 분할된 공통전극에 인접한 공통전극과 상반된 극성의 전압을 인가하면서 상기 액정패널의 온도를 낮추어 상기 액정배열 상태가 상기 적어도 둘 이상으로 분할된 공통전극의 분할선을 기준으로 액정배향 상태가 서로 다른 스메틱 C*(SmC*)상 상태를 만드는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제 4 항에 있어서,

상기 공통전극을 형성하는 단계는,

인접한 공통전극과 서로 다른 층에 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제1 기판 위에 공통전극을 형성한 후 배향막을 형성하는 단계와;

제2 기판 위에 배향막을 형성하는 단계와;

상기 제1 기판과 제2 기판을 합착한 후 소정의 비율로 혼합된 강유전성 액정과 광경화성 물질을 주입하여 액정패널을 마련하는 단계와;

상기 강유전성 액정이 네마틱(N*)상 상태가 되게끔 상기 액정패널의 온도를 상승시키는 단계와;

상기 공통전극에 어느 한 극성의 전압을 인가하면서 상기 액정패널의 온도를 낮추어 상기 강유전성 액정을 스메틱 C*(SmC*)상 상태를 만드는 단계와;

마스크를 이용하여 상기 액정패널의 제1 영역에 광을 조사하여 상기 광경화성 물질을 경화시키는 단계와;

상기 경화된 광경화성 물질이 포함된 영역을 제외한 제2 영역에 포함된 강유전성 액정이 네마틱(N*)상 상태가 되게끔 상기 액정패널의 온도를 상승시키는 단계와;

상기 공통전극에 다른 극성의 전압을 인가하면서 상기 액정패널의 온도를 낮추어 상기 제2 영역의 강유전성 액정을 스메틱 C*(SmC*)상 상태를 만드는 단계와;

마스크를 이용하여 상기 액정패널의 제2 영역에 광을 조사하여 상기 광경화성 물질을 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.