KR20030058091A - 액정표시소자 제조방법 - Google Patents

액정표시소자 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20030058091A
KR20030058091A KR1020010088477A KR20010088477A KR20030058091A KR 20030058091 A KR20030058091 A KR 20030058091A KR 1020010088477 A KR1020010088477 A KR 1020010088477A KR 20010088477 A KR20010088477 A KR 20010088477A KR 20030058091 A KR20030058091 A KR 20030058091A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
ferroelectric liquid
substrate
crystal display
display device
Prior art date
Application number
KR1020010088477A
Other languages
English (en)
Inventor
최석원
Original Assignee
엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지.필립스 엘시디 주식회사 filed Critical 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority to KR1020010088477A priority Critical patent/KR20030058091A/ko
Publication of KR20030058091A publication Critical patent/KR20030058091A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/141—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent using ferroelectric liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • G02F1/133723—Polyimide, polyamide-imide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

본 발명은 강유전성 액정표시장치를 제공하기 위한 것으로서, 대향하는 제 1 기판과 제 2 기판 상에 형성된 제 1 배향막과 제 2 배향막 중에 어느 하나의 배향막에 포함된 강유전성 액정 폴리머를 형성함으로써 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판의 대향면 사이에 형성된 강유전성 액정층의 자발 분극에 의한 상기 배향막의 잉여전하를 없앨 수 있기 때문에 이로 인한 강유전성 액정모드 특유의 잔상을 없앨 수 있다.

Description

액정표시소자 제조방법{Method of manufacturing Liquid Crystal Display device}
본 발명은 액정표시소자(Liquid Crystal Display device) 제조방법에 관한 것으로, 특히 강유전성 액정표시소자(FLCD : Ferroelectric Liquid Crystal Display)에 사용되는 액정층의 자발 분극의 크기와 동일하며 방향이 반대인 강유전성 액정 폴리머를 형성하여 잔상(image sticking)을 방지하는 액정표시소자에 관한 것이다.
평판표시장치(flat panel display)의 일종인 액정표시소자는 액체의 유동성과 결정의 광학적 성질을 겸비하는 액정에 전기장을 가하여 광학적 이방성을 변화시키는 장치로서, 종래 음극선관(Cathode Ray Tube)에 비해 소비전력이 낮고, 부피가 작으며, 대형화 및 고정화가 가능하여 널리 사용되고 있다.
상기 액정표시소자는 크게 액정 패널부와 구동부로 구분할 수 있다.
이 중, 액정 패널부는 화소전극 및 박막트랜지스터가 매트릭스 형태로 배열되어 있는 하부기판과, 공통전극 및 컬러필터층이 형성되어 있는 상부기판과, 상기상,하부 기판 사이에 삽입된 액정으로 구성된다.
이러한 액정표시소자는 사용되는 액정의 종류에 따라 TN(Twisted Nematic), STN(Super Twisted Nematic), 강유전성, 콜레스태릭 액정표시소자 등으로 구분된다.
일반적으로, 상기 액정으로는 주로 트위스티드 네마틱(TN: Twisted Nematic)이 사용되는데, 상기 트위스티드 네마틱 모드 액정표시소자(twist nematic liquid crystal display: TN LCD)는 박형으로 제조할 수 있어 휴대가 간편하고 소비 전력이 저감된다. 그러나, 시야각이 좁고, 인가 전압에 대한 응답 속도가 느려 동영상 이미지를 재생하기에 불편하다는 단점이 있다.
반면, 강유전성 액정(FLC:ferroelectric Liquid Crystal)은 기판면에 대하여 수평으로 스위칭하기 때문에 시야각 특성이 크게 개선되고, 자발분극(spontaneous polarization)에 의한 반전 스위칭으로 인해 수십us∼수십ms의 매우 빠른 응답속도를 나타낸다.
또한, 상기 강유전성 액정은 액정표시장치의 전극 구조나 보상필름을 사용하는 횡전계방식과 대등한 넓은 시야각을 구현할 수 있으며, 액정 모드 중에서 가장 빠른 응답속도를 얻을 수 있다는 점에서 차세대 액정 TV시장에서도 대표되는 동화상표시 제품군으로 손꼽힌다.
여기서, 상기 강유전성(Ferroelectric Liquid Crystal:FLC)은 액정 분자가 영구쌍극자를 갖고 있어 자발분극(spontaneous polarization)이 존재하는 액정으로서, 스메틱 C*.(Chrial Smetic C) 액정이라고도 하는데, 액정 분자들의 반응속도가 1msec 이하로 매우 빠르고, 시야각이 넓은 장점이 있다.
또한, 강유전성 액정은 전기장의 인가 시에 보여주는 고속광 스위칭(switching)현상이나 메모리(memory) 현상 등의 모든 전기 광학현상을 가지고 있으며, 이러한 현상으로부터 전기장의 무 인가시에 있어서의 초기분자 배열의 형태에 따라 반강유전성 액정 모드와 강유전성 액정 모드로 크게 나누어진다.
도 1a는 반강유전성 액정 모드의 액정분자 배열 평면도이고, 도 1b는 반강유전성 액정 모드 액정분자 배열 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 반강유전성 액정모드는, 무전압 인가(V=0) 시에 각 층의 법선에 대하여 각각 일정한 θ와 -θ각도의 분극의 방향(=Ps)이 순차적으로 엇갈린 구조로 경사 배열된 액정분자(1)가 있다. 또한, 전극기판(도시하지 않음) 면에 대해 수직으로 각각의 스메틱(smetic)층(2)이 있고, 전압(V〉Vth)(V〈Vth〈0) 인가 시에 상기 각 층의 법선에 대하여 -θ와 θ 둘 중 어느 하나의 각도로 분자 배열이 이루어진다.
이와 같은 상기 배열된 액정분자(1)의 이동은, 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 전극 기판 면에 대해 평행한 방향의 축을 중심으로 콘 모양(3)의 구조를 갖고 움직인다. 또한, 상기 액정분자(1)는 상기 콘 모양을 따라 축이 회전하여 그 방위가 정열 및 배열된다.
여기서, 상기 스메틱층의 법선과 액정분자 장축을 포함한 면에 수직인 방향에 존재하는 영구 쌍극자 모멘트에 준한 자발 분극(Ps)의 방위는 개개의 스메틱층 내에서 일정방위로 정연하게 배열되므로 유한의 자발 분극(Ps)이 발생한다.
즉, 이와 같은 반강유전성 액정 셀에 직류 전기장을 인가하면 자발분극(Ps)과 전기장(E)의 상호작용력(PsㆍE)이 발생하여 전기장 증가가 일어난다.
이와 같이, 자발 분극(Ps)의 배열방위는 인가 전기장과 같은 극성방향으로 일정하게 정렬하는데, 전기장의 정ㆍ부극성의 절환으로 액정분자의 경사각을 저극면 내에서 스위칭(switching)층의 법선에 대해 ±θ각도만큼 스위칭된다. 따라서, 전장을 인가하지 않았을 때는 매우 안정된 분자배열 상태를 나타낸다.
그러나, 상기 반강유전성 액정은 배향공정과 셀갭공정 그리고 액정주입공정에서의 불량율이 높고, 작동온도(operation temperature)의 범위도 좁아서 시제품 개발 단계에 머무르고 있으며, 제한된 조건에서 일부 두꺼운 액정층을 갖는 강유전성 액정모드인 경우에 이러한 일부 현상이 나타나기도 한다. 이에 강유전성 액정모드의 경우를 살펴보자.
도 2는 강유전성 액정모드의 액정분자 배열 평면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 강유전성 액정 셀에서 무전압 인가의 초기 분자 배열은 각층의 법선에 대하여 -θ의 각도로 일정한 방향으로 배열하는 액정분자(1)가 있다. 또한, 전극기판 면에 대해 수직으로 각각의 스메틱(smetic)층(2)이 있고, 전압(V〉Vth) 인가 시에 상기 각 층의 법선에 대하여 액정분자의 방향자가 θ의 각도로 배열이 이루어진다.
이와 같은 상기 배열된 액정분자(1)의 이동은, 도 2b에 도시된 바와 같이,상기 전극 기판 면에 대해 평행한 방향의 축을 중심으로 콘 모양(3)의 구조를 갖고 움직인다. 또한, 상기 액정분자(1)는 상기 콘 모양을 따라 축이 회전하여 그 방위가 일정하게 정열 및 배열된다.
그 때문에 액정 셀 전체로써의 분자배열상태는 일반적으로 완전하게 일률적이지는 않지만, 헬리컬 구조가 소멸되어 모든 액정분자는 전극 기판면에 평행배열하고 있다. 즉, 각 스메틱층의 자발분극의 배열방위는 앞이나 뒤로 일정하게 정렬하여 있게 된다.
또한, 이분자 배열상태의 박막 강유전성 액정 셀에 일정한 저지 전압치(Vth)의 전기장을 넘는 직류전기장을 인가하면 자발분극(Ps)와 전기장(E)의 상호작용력 PsㆍE로 액정 셀 전역에서 모든 자발분극(Ps)의 배열방위가 E의 극성과 동일방향으로 일정하게 된다.
즉, 인가전기장이 극성방향의 절환으로 액정분자의 경사각을 스메틱층의 법선에 대하여 전극면 내에서 ±θ의 각도로 고속 스위칭이 가능하다. 따라서, 쌍안정성을 갖는 강유전성 액정 모드의 경우, 전기장이 인가되지 않는 상태에서 초기 분자 배열상태는 계면 배향력보다 박형화에 따른 헬리컬 구조가 소멸된 스메틱 구조에 상당한다.
따라서, 한번 전기장을 인가한 후에 전기장을 끊으면 안정된 분자배열상태는 자발분극의 배향방위가 일정하게 정렬하여 쌍방향이 되고 이 2개의 분자배열상태의 에너지는 기본적으로 동등하다. 그 때문에 두꺼운 액정 셀의 강유전성 액정 전기광학 효과가 단안정성형인데 반해 박막 액정셀의 강유전성 액정 전기광학효과는 쌍안정성이라 불리고 있다.
상술한 바와 같이, 반강유전성 액정 모드인 경우, 전계가 인가되지 않는 상태에서 자발 분극이 층간에 상쇄되어 배향막 또는 재료에 어떠한 전기적인 영향을 미치지 않으므로 전기적인 고속반응이 가능하지만, 제조공정 상의 문제점과 까다로운 제한 조건으로 인해 실용성이 떨어진다.
또한, 상기 강유전성 액정 모드인 경우, 전기장이 인가되지 않는 상태에서조차 자발 분극이 층간에 상쇄되지 않기 때문에 그로 인한 직류(DC) 성분이 배향막과 재료에 영향을 미쳐 잉여전하를 유발하게 되어 특유의 잔상(image sticking)이 발생하지만 빠른 응답 속도와 시야각이 넓은 장점이 있다.
한편, 이와 같은 상기 직류(DC) 성분이 배향막에 미치는 영향을 알아보기 위하여 종래 기술에 따른 액정표시소자의 구조에 대하여 살펴보자.
이하, 종래 기술에 따른 액정표시소자를 상세히 설명한다.
도 3는 종래 기술에 의한 액정표시소자의 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 액정표시소자는 제 1 기판(4a) 제 2 기판(4b)이 서로 합착되어 있고, 상기 제 1 기판(4a) 상에는 게이트 배선(도시하지 않음)에서 돌출된 게이트 전극(5)과, 상기 게이트 전극(5)을 포함한 제 1 기판(4a) 전면에 형성된 게이트 절연막(6)과, 상기 게이트 전극(5) 상측의 게이트 절연막(6) 상에 섬 모양으로 형성된 반도체층(7)과, 상기 반도체층(7) 양측에 형성된 소오스/드레인 전극(8a)(8b)을 포함하는 박막 트랜지스터(도시하지 않음)(ThinFilm Transistor ; TFT)가 구성되어 있다. 또한, 상기한 박막트랜지스터를 포함한 제 1 기판(4a) 전체에 걸쳐 형성된 보호막(9)과, 상기 보호막(9) 위에서 드레인 전극(8b)과 연결되도록 형성된 화소전극(10)과, 상기 화소전극(10)을 포함한 기판 전면에 액정의 규칙적인 배열을 위해 형성된 제 1 배향막(11a)이 있다.
또한, 상기 제 2 기판(4b) 상에는 상기 게이트 배선, 데이터 배선(도시하지 않음), 및 상기 박막 트랜지스터에 상응하는 부분의 빛을 차단하는 차광층(12)과, 상기 차광층(12) 위에서 색상을 구현하기 위해 형성된 컬러필터층(13)과, 상기 제 1 기판(4a)의 화소 전극(10)으로부터 전위차를 갖기 위해 형성된 공통전극(14)과, 상기 공통전극(14) 위에 액정의 규칙적인 배열을 위해 형성된 제 2 배향막(11b)이 있다.
그리고, 이와 같이 형성된 상기 제 1 기판(4a)과 제 2 기판(4b) 사이에 주입된 강유전성 액정(15)이 있다. 이때, 상기 액정은 강유전성 액정 모드의 강유전성 액정이다.
하지만, 이와 같은 구조를 갖는 종래 기술에 따른 강유전성 액정모드의 강유전성 액정표시장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
상기 단안정성 또는 쌍안정성의 강유전성 액정 모드인 경우 전계가 인가 되지 않는 상태에서조차 자발 분극(P)이 층간 상쇄되지 않기 때문에 상기 자발 분극(P)의 합이 직류(DC) 성분으로서 작용하여 제 1 배향막(11a) 또는 제2 배향막(11b)에 영향을 미친다. 따라서, 상기 직류(DC) 성분에 의한 상기 제 1 배향막(11a) 또는 제 2 배향막(11b)으로부터 유도(잔류) 전하 즉 잉여 전하를 유도시켜전압의 인가에 따른 반응이 느려지기 때문에 특유의 잔상(image sticking)을 발생시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 상기 강유전성 액정 모드를 사용한 액정표시소자의 제작 시에 배향막으로 강유전성 액정 폴리머를 형성하여 자발 분극에 의한 상기 배향막 내의 잔류전하의 발생을 없앨 수 있기 잔상(image sticking)을 없앨 수 있는 액정표시소자 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1a는 반강유전성 액정모드의 강유전성 액정분자 배열 평면도.
도 1b는 반강유전성 액정모드의 강유전성 액정분자 배열 단면도.
도 2a는 강유전성 액정모드의 강유전성 액정분자 배열 평면도.
도 2b는 강유전성 액정모드의 강유전성 액정분자 배열 단면도.
도 3은 종래 기술에 따른 강유전성 액정표시장치의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 강유전성 액정표시장치의 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 강유전성 액정표시장치의 개략적인 단면도.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
104a : 제 1 기판 104b : 제 2 기판
105 : 게이트 전극 106 : 게이트 절연막
107 : 반도체층 108a : 소오스 전극
108b : 드레인 전극 109 : 보호층
110 : 화소전극 111a : 제 1 배향막
111b : 제 2 배향막 112 : 차광막
113 : 칼라필터층 114 : 공통전극
115 : 강유전성 액정모드 강유전성 액정
= PSL: 강유전성 액정의 자발 분극
= PSP: 강유전성 액정 폴리머의 자발 분극
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 강유전성 액정표시장치는, 박막트랜지스터와 화소전극이 형성된 제 1 기판과, 칼라필터층과 공통전극이 형성된 제 2 기판과, 대향하는 제 1 기판과 제 2 기판 상에 형성된 제 1 배향막과 제 2 배향막 중에 어느 하나의 배향막에 포함된 강유전성 액정 폴리머와, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판의 대향면 사이에 형성된 강유전성 액정층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 강유전성 액정표시장치는 강유전성 액정모드의 강유전성 액정표시소자에 있어서, 강유전성 액정 폴리머가 포함된 제 1 배향막 또는 제 2 배향막을 형성하여 강유전성의 액정으로부터의 자발 분극으로부터의 직류(DC) 성분을 상쇄시켜 상기 직류(DC) 성분의 평형을 맞추어 줌으로 인하여 상기 강유전성 액정에 의해 발생되는 상기 배향막에 유도되는 잉여전하를 방지할 수 있기 때문에 잔상을 없앨수 있다.
본 발명에 따른 강유전성 액정표시장치의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4는 종래 기술에 의한 액정표시소자의 단면도이다.
상기 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 강유전성 액정모드의 강유전성 액정표시소자는 제 1 기판(104a) 상에 게이트 배선(도시하지 않음)에서 돌출된 게이트 전극(105)과, 상기 게이트 전극(105)을 포함한 기판 전면에 형성된 게이트 절연막(106)과, 상기 게이트 전극(105) 상측의 게이트 절연막(106) 상에 섬 모양으로 형성된 반도체층(107)과, 상기 반도체층(107) 양측에 형성된 소오스/드레인 전극(108a)(108b)을 구비하여 이루어지는 박막 트랜지스터(도시하지 않음)(Thin Film Transistor ; TFT)가 있다.
또한, 상기한 박막트랜지스터를 포함한 제 1 기판(104a) 전체에 걸쳐 형성된 보호막(109)과, 상기 보호막(109) 위에서 드레인 전극(108b)과 연결되도록 형성된 화소전극(110)과, 상기 화소전극(110)을 포함한 기판 전면에 액정의 배열을 위해 폴리 이미드계 물질을 이용하여 형성된 제 1 배향막(111a)이 있다.
그리고, 상기 제 2 기판(104b) 상에 상기 게이트 배선, 데이터 배선(도시하지 않음), 및 박막 트랜지스터에 상응하는 부분의 빛을 차단하는 차광층(112)과, 상기 차광층(112) 위에서 색상을 구현하기 위해 형성된 컬러필터층(113)과, 상기 제 1 기판(104a)의 화소 전극(110)으로부터 전위차를 갖기 위해 형성된 공통전극(114)과, 상기 공통전극(114) 위에 액정의 규칙적인 배열 및 강유전성 액정(115)에 의한 자발 분극(PSL)의 직류(DC) 성분을 상쇄시키기 위해 폴리이미드계 물질 및 강유전성 액정 폴리머를 이용하여 형성된 상기 제 2 배향막(18)이 있다.
마지막으로, 이와 같이 형성된 상기 제 1 기판(114a)과 제 2 기판(114b) 사이에 주입된 강유전성 액정(115)이 있다.
여기에서, 제 2 배향막은 폴리이미드계 물질과 강유전성 액정폴리머(도시하지 않음)가 차례로 적층되어 있다. 또한, 강유전성 액정(115)은 제 1 배향막(111a)에 의해 배향될 수 있으므로 상기 제 2 배향막(111b)은 폴리이미드계 물질을 사용하지 않고 강유전성 액정 폴리머만을 이용하여 상기 공통전극(114) 상에 형성되어도 무방하다.
반대로, 상기 제 1 배향막(111a)에 강유정성 액정 폴리머를 포함하고 제 2 배향막(111b)을 폴리이미드계 물질만을 포함하여 형성하여도 된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 강유전성 액정표시장치의 구조를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다
먼저, 도 5는 강유전성 액정과 강유전성 액정 폴리머의 특성을 나타내기 위한 도4의 개략적인 단면도로써, 본 발명에 따른 강유전성 액정표시장치는 대향하는 제 1 기판(114a)과 제 2 기판(114b) 사이에 강유전성 액정(1115)이 있고, 상기 강유전성 액정(115)을 배향시키기 위한 제 1 배향막(111a) 및 제 2 배향막(111b)이 있다.
특히, 상기 제 2 배향막(111b)은 폴리이미드계 물질뿐만 아니라 강유전성 액정 폴리머를 포함하고 있어서 상기 강유전성 액정(115)에 의한 자발 분극(PSL)과 상기 제 2 배향막(111b)의 상기 강유전성 액정 폴리머의 분극(PSP)이 서로 평형을 이루어 직류(DC) 성분을 없애는 결과를 가져온다. 마찬가지로, 제 1 배향막으로 상기 강유전성 액정 폴리머를 사용하여 상기 강유전성 액정에 의한 자발분극(PSL)과 상기 강유전성 액정 폴리머에 의한 자발분극(PSP)을 서로 상쇄시킬 수 있다.
또한, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 강유전성 액정 폴리머를 제 1 및 제 2 배향막(111a)(111b) 각각에 형성하여 상기 강유전성 액정의 자발분극(PSL)과 상기 강유전성 액정 폴리머의 자발분극(PSP)을 서로 상쇄시킬 수 있다.
참고적으로, 강유전성 액정은 이등방성(等方性) 물질인데, 상기 이등방성 물질에서는 유전분극 "P" 와 전기장 "E" 와의 사이에 "P = xE + α" 라는 관계가 있다("x"는 전기감수율).
즉, 상기 강유전성 액정모드의 액정(115)과 상기 강유전성 액정 폴리머가 각각 이등방성 물질이고 분극의 크기가 동일하며 방향이 서로 반대인 액정표시장치를 제조할 때, 이와 같은 직류(DC) 성분에 기인하는 분극의 평형을 맞출 수 있다.
따라서, 본 발명의 강유정성 액정표시장치에는 강유전성 액정에 의한 자발 분극(P)에 대응하는 분극(-P)을 갖는 강유전성 액정 폴리머를 도입하여 직류(DC) 성분의 평형을 맞출 수 있다.
그러므로, 종래 기술의 강유전성 액정표시장치에서 강유전성 액정분자의 자발 분극에 의해 배향막에서 유도되는 직류(DC) 성분의 잉여 전하를 없앨 수 있기 때문에 강유전성 액정모드의 강유전성 액정표시장치 특유의 잔상을 없앨 수 있다.
결국, 본 발명의 강유정성 액정표시장치에는 강유전성 액정에 의한 자발 분극에 대응하는 분극을 갖는 강유전성 액정 폴리머를 도입하여 직류(DC) 성분의 평형을 맞출 수 있기 때문에 강유전성 액정모드 특유의 잔상을 방지할 수 있다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 액정표시소자는 액정층의 자발 분극의 크기와 동일하며 방향이 반대인 자발 분극을 갖는 강유전성 액정 폴리머를 제 1 기판 또는 제 2 기판 상에 형성하여 강유전성 액정층과 강유전성 액정폴리머의 계면에서 자발 분극을 상쇄시켜 그로 인한 직류(DC) 성분의 평형을 맞출 수 있기 때문에 강유전성 특유의 잔상을 없앨 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (3)

  1. 화소전극이 형성된 제 1 기판과,
    공통전극이 형성된 제 2 기판과,
    제 1 기판과 제 2 기판 상에 형성된 제 1 배향막과 제 2 배향막과,
    상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판의 사이에 형성된 강유전성 액정층을 포함하고 상기 제 1 배향막 및 제 2 배향막 중 적어도 하나의 배향막은 강유전성 액정 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 강유전성 액정 폴리머가 포함된 상기 배향막은 폴리 이미드계 물질과 상기 강유전성 액정 폴리머가 차례로 적층된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 배향막 또는 제 2 배향막 중에서 하나만 폴리이미드계 물질만으로 형성되고 나머지 하나의 배향막은 강유전성 액정 폴리머만으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
KR1020010088477A 2001-12-29 2001-12-29 액정표시소자 제조방법 KR20030058091A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010088477A KR20030058091A (ko) 2001-12-29 2001-12-29 액정표시소자 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010088477A KR20030058091A (ko) 2001-12-29 2001-12-29 액정표시소자 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030058091A true KR20030058091A (ko) 2003-07-07

Family

ID=32216023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010088477A KR20030058091A (ko) 2001-12-29 2001-12-29 액정표시소자 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20030058091A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101137864B1 (ko) * 2005-10-07 2012-04-20 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101137864B1 (ko) * 2005-10-07 2012-04-20 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3634249B2 (ja) 液晶表示装置およびその表示方法
US20070030428A1 (en) Liquid crystal display
JPH09197420A (ja) 液晶素子
JP2005070729A (ja) 双安定キラルスプレーネマチック液晶表示装置
JP2746486B2 (ja) 強誘電性液晶素子
JPH05134626A (ja) 液晶素子とその駆動方法
KR100725218B1 (ko) 듀얼모드 액정표시장치 및 그의 구동방법
JP2576765B2 (ja) 液晶表示装置
KR100751188B1 (ko) 강유전성 액정표시장치의 제조방법
JP3332863B2 (ja) 光学的変調素子
KR100958254B1 (ko) 면내 스위칭 모드의 액정표시장치와 그 제조방법
KR20030058091A (ko) 액정표시소자 제조방법
JPH08271921A (ja) 液晶装置及びその製造方法
KR100412489B1 (ko) 강유전성 액정 표시장치 및 그 구동방법
KR20070002677A (ko) 액정표시소자
US5258865A (en) Ferroelectric liquid crystal device
JP3730320B2 (ja) 液晶表示パネル
JP3365587B2 (ja) 液晶装置
JPH08152654A (ja) 液晶装置
JPH09311315A (ja) 強誘電性液晶素子および強誘電性液晶材料
JP3176079B2 (ja) 光学変調素子
EP1821138A1 (en) Liquid crystal display
KR20030079221A (ko) 강유전성 액정 표시소자의 제조방법
JP2851500B2 (ja) 液晶表示装置
JP2000314899A (ja) 液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination