KR20070060258A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR20070060258A
KR20070060258A KR1020050119414A KR20050119414A KR20070060258A KR 20070060258 A KR20070060258 A KR 20070060258A KR 1020050119414 A KR1020050119414 A KR 1020050119414A KR 20050119414 A KR20050119414 A KR 20050119414A KR 20070060258 A KR20070060258 A KR 20070060258A
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dianhydride
liquid crystal
acid dianhydride
cyclobutane tetracarboxylic
methyl
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KR1020050119414A
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윤용국
노순준
신용환
서덕종
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삼성전자주식회사
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    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
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    • G—PHYSICS
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Abstract

본 발명은 서로 마주하는 제1 표시판 및 제2 표시판, 상기 제1 표시판 및 상기 제2 표시판 중 적어도 하나 위에 형성되어 있는 배향막, 그리고 상기 제1 표시판과 상기 제2 표시판 사이에 개재되어 있는 액정을 포함하고, 상기 배향막은 테트라카르복실산 이무수물 및 제1 디아민 화합물을 공중합하여 얻어진 중합체를 포함하며, 상기 제1 디아민 화합물은 아민기를 포함하는 주쇄(main chain) 및 상기 주쇄에 연결되어 있는 측쇄(side chain)를 포함하며, 상기 측쇄는 상기 중합체의 총 함량에 대하여 적어도 5몰% 함유되는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
정전기, 배향막, 측쇄, 수직배향형, 선 경사각

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 공통 전극 표시판의 배치도이고,
도 3은 도 1의 박막 트랜지스터 표시판과 도 2의 공통 전극 표시판을 포함하는 액정 표시 장치의 배치도이고,
도 4 및 도 5는 각각 도 3의 액정 표시 장치를 IV-IV 선 및 V-V 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
3: 액정층
11, 21: 배향막 12, 22: 편광자
81, 82: 접촉 보조 부재 91, 92a, 92b, 71, 72a, 72b: 절개부
100, 200: 표시판 110, 210: 절연 기판
121: 게이트선 124: 게이트 전극
129: 게이트선의 끝 부분 131: 유지 전극선
133a-133d: 유지 전극 140: 게이트 절연막
151, 154: 반도체 161, 163, 165: 저항성 접촉 부재
171: 데이터선 173: 소스 전극
175: 드레인 전극 179: 데이터선의 끝 부분
180: 보호막 183a, 183b, 185: 접촉 구멍
191: 화소 전극
220: 차광 부재 230: 색필터
250: 덮개막 270: 공통 전극
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치(flat panel display) 중 하나이다. 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 들어 있는 액정층을 포함하며, 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성함으로써 액정층의 액정 분자들의 방향을 결정하고 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절한다.
액정 표시 장치는 화소 전극과 공통 전극 사이에 형성되는 전계로 인하여 액정이 회전하면서 빛의 투과율이 변하게 되며, 이러한 투과율의 변화에 따라서 화상이 표시된다. 화소 전극과 공통 전극 사이에 형성되는 전계는 화소 전극에 의하여 조절되며, 화소 전극의 전압을 제어하는 것은 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)라는 스위칭 소자를 통하여 이루어진다. 여기서, 박막 트랜지스터는 게이트선을 따라 전송되는 주사 신호에 의하여 데이터선을 따라 전송되는 화상 신호를 화소 전극에 전달 또는 차단한다.
두 장의 표시판이 마주보는 면에는 액정을 어느 한 방향으로 배향하기 위한 배향막이 형성되어 있다. 액정 분자의 배향은 배향막의 표면에서 받는 배향 규제력(anchoring force)과 밀접하게 관련되어 있다.
그런데, 액정 표시 장치는 제조 중에 다양한 경로를 통하여 정전기가 발생할 수 있다. 정전기는 액정 디렉터(director)를 변형시켜 외부에서 얼룩으로 인식될 수 있고, 이는 표시 특성을 악화시키고 공정 불량을 양산한다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로써 정전기에 의한 표시 얼룩을 제거는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주하는 제1 표시판 및 제2 표시판, 상기 제1 표시판 및 상기 제2 표시판 중 적어도 하나 위에 형성되어 있는 배향막, 그리고 상기 제1 표시판과 상기 제2 표시판 사이에 개재되어 있는 액정을 포함하고, 상기 배향막은 테트라카르복실산 이무수물 및 제1 디아민 화합물을 공중합하여 얻어진 중합체를 포함하며, 상기 제1 디아민 화합물은 아민기를 포함하는 주쇄(main chain) 및 상기 주쇄에 연결되어 있는 측쇄(side chain)를 포함하며, 상기 측쇄는 상기 중합체의 총 함량에 대하여 적어도 5몰% 함유된다.
또한, 상기 측쇄는 상기 중합체의 총 함량에 대하여 10 내지 50몰% 함유될 수 있다.
또한, 상기 제1 디아민 화합물은 화학식 (I):
Figure 112005071742437-PAT00001
으로 표현되며, 여기서 상기 주쇄는 H2N-R1-NH2이고 상기 측쇄는 (R2-R3)a이고, 상기 R1은 지방족 기 또는 방향족 기이고, 상기 R2는 -O-, -COO-, -OCO-, -NHCO-, -CONH-에서 선택된 하나이고, 상기 R3는 탄소수 1 내지 30의 선형, 가지형, 고리형 알킬기, 탄소수 7 내지 40의 불포화 탄소기, 포화고리형 탄소기 또는 이들의 혼합에서 선택되는 어느 하나이고, 상기 a는 1 내지 10의 정수일 수 있다.
또한, 상기 측쇄는 상기 액정을 수직 배향하는 작용기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 중합체는 복수의 아믹산 기(amic acid group)를 가지는 폴리아믹산과 복수의 이미드 기(imide group)를 가지는 폴리이미드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 폴리아믹산은 화학식 (II):
Figure 112005071742437-PAT00002
으로 표현되며,
상기 폴리이미드는 화학식 (III):
Figure 112005071742437-PAT00003
으로 표현되며,
여기서 R4, R5, R6 및 R7은 각각 지방족 기 또는 방향족 기 중에서 선택된 어느 하나이며, R4, R5, R6 및 R7은 서로 같거나 다를 수 있고, m 및 n은 각각 정수일 수 있다.
또한,
Figure 112005071742437-PAT00004
및
Figure 112005071742437-PAT00005
은
Figure 112005071742437-PAT00006
에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기
Figure 112005071742437-PAT00007
및
Figure 112005071742437-PAT00008
은
Figure 112005071742437-PAT00009
에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 테트라카르복실산 이무수물은 지방족 테트라카르복실산 이무수물 및 방향족 테트라카르복실산 이무수물에서 선택된 적어도 하나이며, 상기 지방족 테트라카르복실산 이무수물은 1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1,2,3,4-시클로펜탄 테트라카르복실산 이무수물(1,2,3,4-cyclopentane tetracarboxylic acid dianhydride), 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메틸시클로헥산-1,2-디카르복실산 이무수물(5-(2,5-dioxotetrahydrofuryl)-3-methylcyclohexane-1,2-dicarboxylic acid dianhydride), 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메틸-3-시클로헥센-1,2-디카르복실산 이무수물(5-(2,5-dioxotetrahydrofuryl)-3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid dianhydride), 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메틸-4-시클로헥센-1,2-디카르복실산 이무수물(5-(2,5-dioxotetrahydrofuryl)-3-methyl-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid dianhydride), 4-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴-3-일)-테트랄린-1,2-디카르복실산 이무수물(4-(2,5-dioxotetrahydrofuryl-3-yl)-tetralyn-1,2-dicarboxylic acid dianhydride), 바이시클로옥텐-2,3,5,6-테트라카르복실산 이무수물(bicyclooctene-2,3,5,6-tetracarboxylic acid dianhydride), 2,3,5-트리카르복실시클로펜틸카르복실산 이무수물(2,3,5-tricarboxyl cyclopentylcarboxylic acid dianhydride), 1,2,3,4-테트라메틸-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1,2,3,4-tetramethyl-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1,2-디메틸-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1,2-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1-메틸-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1-methyl-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1,2,3,4-테트라플루오로-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1,2,3,4-tetrafluoro-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1,2-디플루오로-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1,2-difluoro-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1-플루오로-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1-fluoro-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1,2-디메틸-3,4-디플루오르-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1,2-dimethyl-3,4-difluoro-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1-메틸-3-플루오르-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1-methyl-3-fluoro-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1-메틸-4-플루오르-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1-methyl-4-fluoro-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride)에서 선택된 적어도 하나를 포함하며, 상기 방향족 테트라카르복실산 이무수물은 피로멜리트산 이무수물(pyromellitic acid dianhydride), 벤조페놀 테트라카르복실산 이무수물(benzophenol tetracarboxylic acid dianhydride), 옥시디프탈산 이무수물(oxydiphthalic acid dianhydride), 비프탈산 이무수물(biphthalic acid anhydride) 및 헥사플루오로이소프로필리덴디프탈산 이무수물(hexafluoro isopropylidene diphthalic acid dianhydride)에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 중합체는 상기 테트라카르복실산 이무수물, 상기 제1 디아민 화합물 및 화학식 (VI):
Figure 112005071742437-PAT00010
으로 표현되는 제2 디아민 화합물을 공중합하여 얻을 수 있다.
또한, 상기 제2 디아민 화합물은 p-페닐렌 디아민(p-phenylene diamine), m-페닐렌 디아민(m-phenylene diamine), 4,4-옥시디아닐린(4,4-oxydianiline), 4,4- 메틸렌디아닐린(4,4-methylene dianiline), 2,2-비스아미노페닐헥사플루오로프로판(2,2-bis(aminophenyl) hexafluoropropane), m-비스아미노페녹시디페닐설폰(m-bis(aminophenoxy) diphenylsulfone), p-비스아미노페녹시디페닐설폰(p-bis(aminophenoxy) diphenylsulfone), 1,4-비스아미노페녹시벤젠(1,4-bis(aminophenoxy) benzene), 1,3-비스아미노페녹시벤젠(1,3-bis(aminophenoxy) benzene), 2,2-비스아미노페녹시페닐프로판(2,2-bis[(aminophenoxy)phenyl]propane) 및 2,2-비스아미노페녹시페닐헥사플루오로프로판(2,2-bis[(aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane)에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 테트라카르복실산 이무수물과 상기 제1 및 제2 디아민 화합물은 1:1의 비율로 공중합될 수 있다.
또한, 상기 중합체는 중량 평균 분자량(Mw)이 10,000 내지 250,000g/mol일 수 있다.
또한, 상기 제1 표시판은 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 게이트선, 상기 게이트선과 교차하는 데이터선, 상기 게이트선 및 상기 데이터선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 그리고 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극을 포함하며, 상기 제2 표시판은 상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판, 상기 제2 기판 위에 형성되어 있는 공통 전극을 포함할 수 있다.
또한, 상기 화소 전극은 절개부를 가질 수 있다.
또한, 상기 제1 표시판 또는 상기 제2 표시판은 상기 액정이 기울어지는 방 향을 결정하는 경사 방향 결정 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 경사 방향 결정 부재는 상기 화소 전극과 상기 공통 전극 중 적어도 하나에 형성되어 있는 절개부 또는 상기 화소 전극과 상기 공통 전극 중 적어도 하나 위에 형성되어 있는 돌기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 액정은 음의 유전율 이방성을 가지며 상기 제1 및 제2 표시판에 대하여 수직하게 배향될 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
그러면 도 1 내지 도 5를 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 공통 전극 표시판의 배치도이고, 도 3은 도 1의 박막 트랜지스터 표시판과 도 2의 공통 전극 표시판을 포함하는 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 4 및 도 5는 각각 도 3의 액정 표시 장치를 IV-IV 선 및 V-V 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주하는 박막 트랜지스터 표시판(100)과 공통 전극 표시판(200) 및 이들 두 표시판(100, 200) 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.
먼저, 도 1, 도 3, 도 4 및 도 5를 참고하여 박막 트랜지스터 표시판(100)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 따위로 만들어진 절연 기판(110) 위에 복수의 게이트선(gate line)(121) 및 복수의 유지 전극선(storage electrode line)(131)이 형성되어 있다.
게이트선(121)은 게이트 신호를 전달하며 주로 가로 방향으로 뻗어 있다. 각 게이트선(121)은 위로 돌출한 복수의 게이트 전극(gate electrode)(124)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(129)을 포함한다. 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동 회로(도시하지 않음)는 기판(110) 위에 부착되는 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되거나, 기판(110) 위에 직접 장착되거나, 기판(110)에 집적될 수 있다. 게이트 구동 회로가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우 게이트선(121)이 연장되어 이와 직접 연결될 수 있다.
유지 전극선(131)은 소정의 전압을 인가 받으며, 게이트선(121)과 거의 나란 하게 뻗은 줄기선과 이로부터 갈라진 복수의 제1, 제2, 제3 및 제4 유지 전극(133a, 133b, 133c, 133d) 집합 및 복수의 연결부(connection)(133e)를 포함한다. 유지 전극선(131) 각각은 인접한 두 게이트선(121) 사이에 위치하며 줄기선은 두 게이트선(121) 중 위쪽에 가깝다.
제1 및 제2 유지 전극(133a, 133b)은 세로 방향으로 뻗으며 서로 마주한다. 제1 유지 전극(133a)은 줄기선에 연결된 고정단과 그 반대 쪽의 자유단을 가지며, 자유단은 돌출부를 포함한다. 제3 및 제4 유지 전극(133c, 133d)은 대략 제1 유지 전극(133a)의 중앙에서 제2 유지 전극(133b)의 하단 및 상단까지 비스듬하게 뻗어 있다. 연결부(133e)는 인접한 유지 전극(133a-133d) 집합 사이에 연결되어 있다. 그러나 유지 전극선(131)의 모양 및 배치는 여러 가지로 변형될 수 있다.
게이트선(121) 및 유지 전극선(131)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 따위로 만들어질 수 있다. 그러나 이들은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수도 있다. 이 중 한 도전막은 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 비저항(resistivity)이 낮은 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 만들어진다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 탄탈륨, 티타늄 등으 로 만들어진다. 이러한 조합의 좋은 예로는 크롬 하부막과 알루미늄 (합금) 상부막 및 알루미늄 (합금) 하부막과 몰리브덴 (합금) 상부막을 들 수 있다. 그러나 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)은 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.
게이트선(121) 및 유지 전극선(131)의 측면은 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 그 경사각은 약 30 내지 약 80도인 것이 바람직하다.
게이트선(121) 및 유지 전극선(131) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위로 만들어진 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon)(비정질 규소는 약칭 a-Si로 씀) 또는 다결정 규소(polysilicon) 등으로 만들어진 복수의 선형 반도체(151)가 형성되어 있다. 선형 반도체(151)는 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며, 게이트 전극(124)을 향하여 뻗어 나온 복수의 돌출부(projection)(154)를 포함한다.
반도체(151) 위에는 복수의 선형 및 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161, 165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(161, 165)는 인 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어지거나 실리사이드(silicide)로 만들어질 수 있다. 선형 저항성 접촉 부재(161)는 복수의 돌출부(163)를 가지고 있으며, 이 돌출부(163)와 섬형 저항성 접촉 부재(165)는 쌍을 이루어 반도체(151)의 돌출부(154) 위에 배치되어 있다.
반도체(151)와 저항성 접촉 부재(161, 165)의 측면 역시 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 경사각은 약 30 내지 80도이다.
저항성 접촉 부재(161, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(data line)(171)과 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175) 및 복수의 고립된 금속편(isolated metal piece)(178)이 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121), 유지 전극선(131)의 줄기선 및 연결부(133e)와 교차한다. 각 데이터선(171)은 게이트 전극(124)을 향하여 뻗은 복수의 소스 전극(source electrode)(173)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 넓은 끝 부분(179)을 포함한다. 데이터 전압을 생성하는 데이터 구동 회로(도시하지 않음)는 기판(110) 위에 부착되는 가요성 인쇄 회로막(도시하지 않음) 위에 장착되거나, 기판(110) 위에 직접 장착되거나, 기판(110)에 집적될 수 있다. 데이터 구동 회로가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우, 데이터선(171)이 연장되어 이와 직접 연결될 수 있다.
드레인 전극(175)은 데이터선(171)과 분리되어 있으며 게이트 전극(124)을 중심으로 소스 전극(173)과 마주한다. 각 드레인 전극(175)은 넓은 한 쪽 끝 부분과 막대형인 다른 쪽 끝 부분을 가지고 있으며, 막대형 끝 부분은 소스 전극(173)으로 일부 둘러싸여 있다.
하나의 게이트 전극(124), 하나의 소스 전극(173) 및 하나의 드레인 전극(175)은 반도체(151)의 돌출부(154)와 함께 하나의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 돌출부(154)에 형성된다.
고립 금속편(178)은 제1 유지 전극(133a) 부근의 게이트선(121) 위에 위치한다.
데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 고립된 금속편(178)은 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄 등 내화성 금속(refractory metal) 또는 이들의 합금으로 만들어지는 것이 바람직하며, 내화성 금속막(도시하지 않음)과 저저항 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 다중막 구조의 예로는 크롬 또는 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 상부막의 이중막, 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 중간막과 몰리브덴 (합금) 상부막의 삼중막을 들 수 있다. 그러나 데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 고립된 금속편(178)은 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.
데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 고립된 금속편(178) 또한 그 측면이 기판(110) 면에 대하여 30 내지 80도 정도의 경사각으로 기울어진 것이 바람직하다.
저항성 접촉 부재(161, 165)는 그 아래의 반도체(151)와 그 위의 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 사이에만 존재하며 이들 사이의 접촉 저항을 낮추어 준다.
데이터선(171), 드레인 전극(175), 고립된 금속편(178) 및 노출된 반도체(151) 부분 위에는 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 무기 절연물 또는 유기 절연물 따위로 만들어지며 표면이 평탄할 수 있다. 무기 절연물의 예로는 질화규소(SiNx)와 산화규소(SiOx)를 들 수 있다. 유기 절연물은 감광성(photosensitivity)을 가질 수 있으며 그 유전 상수(dielectric constant)는 약 4.0 이하인 것이 바람직하다. 그러나, 보호막(180)은 유기막의 우수한 절연 특성을 살리면서도 노출된 반도체(154) 부분에 해가 가지 않도록 하부 무기막과 상부 무기막의 이중막 구조를 가질 수 있다.
보호막(180) 위에는 복수의 화소 전극(pixel electrode)(191), 복수의 연결 다리(overpass)(83) 및 복수의 접촉 보조 부재(contact assistant)(81, 82)가 형성되어 있다. 이들은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질이나 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 금속으로 만들어질 수 있다.
화소 전극(191)은 접촉 구멍(185)을 통하여 드레인 전극(175)과 물리적, 전기적으로 연결되어 있으며, 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가받는다. 데이터 전압이 인가된 화소 전극(191)은 공통 전압(common voltage)을 인가 받는 다른 표시판(200)의 공통 전극(common electrode)(270)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)의 액정 분자의 방향을 결정한다. 이와 같이 결정된 액정 분자의 방향에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 달라진다. 화소 전극(191)과 공통 전극(270)은 축전기(capacitor)(이하, '액정 축전기(liquid crystal capacitor)' 라 함)를 이루어 박막 트랜지스터가 턴 오프된 후에도 인가된 전압을 유지한다.
화소 전극(191)은 유지 전극(133a-133d)을 비롯한 유지 전극선(131)과 중첩한다. 화소 전극(191) 및 이와 전기적으로 연결된 드레인 전극(175)이 유지 전극 선(131)과 중첩하여 이루는 축전기를 유지 축전기(storage capacitor)" 라 하며, 유지 축전기는 액정 축전기의 전압 유지 능력을 강화한다.
각 화소 전극(191)은 게이트선(121) 또는 데이터선(171)과 거의 평행한 네 개의 주 변을 가지며 네 모퉁이가 모따기되어 있는(chamfered) 대략 사각형 모양이다. 화소 전극(191)의 모딴 빗변은 게이트선(121)에 대하여 약 45도의 각도를 이룬다. 화소 전극(191)에는 중앙 절개부(91), 하부 절개부(92a) 및 상부 절개부(92b)가 형성되어 있으며, 화소 전극(191)은 이들 절개부(91-92b)에 의하여 복수의 영역(partition)으로 분할된다. 절개부(91-92b)는 화소 전극(191)을 이등분하는 가상의 가로 중심선에 대하여 거의 반전 대칭을 이룬다.
하부 및 상부 절개부(92a, 92b)는 대략 화소 전극(191)의 오른쪽 변에서부터 왼쪽 변으로 비스듬하게 뻗어 있으며, 제3 및 제4 유지 전극(133c, 133d)과 각각 중첩한다. 하부 및 상부 절개부(92a, 92b)는 화소 전극(191)의 가로 중심선에 대하여 하반부와 상반부에 각각 위치하고 있다. 하부 및 상부 절개부(92a, 92b)는 게이트선(121)에 대하여 약 45도의 각도를 이루며 서로 수직으로 뻗어 있다.
중앙 절개부(91)는 화소 전극(191)의 가로 중심선을 따라 뻗으며 오른쪽 변 쪽에 입구를 가지고 있다. 중앙 절개부(91)의 입구는 하부 절개부(92a)와 상부 절개부(92b)에 각각 거의 평행한 한 쌍의 빗변을 가지고 있다. 중앙 절개부(91)는 가로부 및 이와 연결된 한 쌍의 사선부를 포함한다. 가로부는 화소 전극(191)의 가로 중심선을 따라 짧게 뻗어 있으며, 한 쌍의 사선부는 가로부에서 화소 전극(191)의 오른쪽 변을 향하여 하부 절개부(92a) 및 상부 절개부(92b)와 각각 거의 나란하게 뻗어 있다.
따라서, 화소 전극(191)의 하반부는 하부 절개부(92a)에 의하여 두 개의 영역으로 나뉘고, 상반부 또한 상부 절개부(92b)에 의하여 두 개의 영역으로 분할된다. 이 때, 영역의 수효 또는 절개부의 수효는 화소 전극(191)의 크기, 화소 전극(191)의 가로 변과 세로 변의 길이 비, 액정층(3)의 종류나 특성 등 설계 요소에 따라서 달라질 수 있다.
연결 다리(83)는 게이트선(121)을 가로지르며, 게이트선(121)을 사이에 두고 반대쪽에 위치하는 접촉 구멍(183a, 183b)을 통하여 유지 전극선(131)의 노출된 부분과 제1 유지 전극(133a) 자유단의 노출된 끝 부분에 연결되어 있다. 유지 전극(133a, 133b)을 비롯한 유지 전극선(131)은 연결 다리(83)와 함께 게이트선(121)이나 데이터선(171) 또는 박막 트랜지스터의 결함을 수리하는데 사용할 수 있다.
접촉 보조 부재(81, 82)는 각각 접촉 구멍(181, 182)을 통하여 게이트선(121)의 끝 부분(129) 및 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 연결된다. 접촉 보조 부재(81, 82)는 게이트선(121)의 끝 부분(129) 및 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호한다.
다음, 도 2 내지 도 4를 참고하여, 공통 전극 표시판(200)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 절연 기판(210) 위에 차광 부재(light blocking member)(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 블랙 매트릭스(black matrix)라고도 하며 화소 전극(191) 사이의 빛샘을 막는다. 차광 부재 (220)는 화소 전극(191)과 마주하며 화소 전극(191)과 거의 동일한 모양을 가지는 복수의 개구부(225)를 가지고 있다. 그러나 차광 부재(220)는 게이트선(121) 및 데이터선(171)에 대응하는 부분과 박막 트랜지스터에 대응하는 부분으로 이루어질 수 있다.
기판(210) 위에는 또한 복수의 색 필터(230)가 형성되어 있다. 색 필터(230)는 차광 부재(220)로 둘러싸인 영역 내에 대부분 존재하며, 화소 전극(191) 열을 따라서 세로 방향으로 길게 뻗을 수 있다. 각 색 필터(230)는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다.
색 필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 덮개막(overcoat)(250)이 형성되어 있다. 덮개막(250)은 (유기) 절연물로 만들어질 수 있으며, 색 필터(230)가 노출되는 것을 방지하고 평탄면을 제공한다. 덮개막(250)은 생략할 수 있다.
덮개막(250) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 ITO, IZO 등의 투명한 도전체 따위로 만들어지며, 공통 전극(270)에는 복수의 절개부(71, 72a, 72b) 집합이 형성되어 있다.
하나의 절개부(71-72b) 집합은 하나의 화소 전극(191)과 마주하며 중앙 절개부(71), 하부 절개부(72a) 및 상부 절개부(72b)를 포함한다. 절개부(71-72b) 각각은 화소 전극(191)의 인접 절개부(91-92b) 사이 또는 절개부(92a, 92b)와 화소 전극(191)의 모딴 빗변 사이에 배치되어 있다. 또한, 각 절개부(71-72b)는 화소 전극(191)의 하부 절개부(92a) 또는 상부 절개부(92b)와 거의 평행하게 뻗은 적어도 하나의 사선부를 포함한다. 절개부(71-72b)는 화소 전극(191)의 가로 중심선에 대하여 거의 반전 대칭을 이룬다.
하부 및 상부 절개부(72a, 72b)는 각각 사선부와 가로부 및 세로부를 포함한다. 사선부는 대략 화소 전극(191)의 위쪽 또는 아래쪽 변에서 왼쪽 변으로 뻗는다. 가로부 및 세로부는 사선부의 각 끝에서부터 화소 전극(191)의 변을 따라 변과 중첩하면서 뻗으며 사선부와 둔각을 이룬다.
중앙 절개부(71)는 중앙 가로부, 한 쌍의 사선부 및 한 쌍의 종단 세로부를 포함한다. 중앙 가로부는 대략 화소 전극(191)의 왼쪽 변에서부터 화소 전극(191)의 가로 중심선을 따라 오른쪽으로 뻗는다. 한 쌍의 사선부는, 중앙 가로부의 끝에서부터 화소 전극(191)의 오른쪽 변을 향하여 중앙 가로부와 둔각을 이루면서, 각각 하부 및 상부 절개부(72a, 72b)와 거의 나란하게 뻗는다. 종단 세로부는 해당 사선부의 끝에서부터 화소 전극(191)의 오른쪽 변을 따라 오른쪽 변과 중첩하면서 뻗으며 사선부와 둔각을 이룬다.
절개부(71-72b)의 수효 또한 설계 요소에 따라 달라질 수 있으며, 차광 부재(220)가 절개부(71-72b)와 중첩하여 절개부(71-72b) 부근의 빛샘을 차단할 수 있다.
공통 전극(270)에 공통 전압을 인가하고 화소 전극(191)에 데이터 전압을 인가하면 표시판(100, 200)의 표면에 거의 수직인 전기장(전계)이 생성된다. 액정 분자들은 전기장에 응답하여 그 장축이 전기장의 방향에 수직을 이루도록 방향을 바꾸고자 한다.
전기장 생성 전극(191, 270)의 절개부(71-72b, 91-92b)와 화소 전극(191)의 변은 전기장을 왜곡하여 액정 분자들의 경사 방향을 결정하는 수평 성분을 만들어낸다. 전기장의 수평 성분은 절개부(71-72b, 91-92b)의 변과 화소 전극(191)의 변에 거의 수직이다.
도 3을 참고하면, 하나의 절개부 집합(71-72b, 91-92b)은 화소 전극(191)을 복수의 부영역(sub-area)으로 나누며, 각 부영역은 화소 전극(191)의 주 변(primary edge)과 빗각을 이루는 두 개의 주 변을 가진다. 각 부영역의 주 변은 편광자(12, 22)의 편광축과 약 45도를 이루며, 이는 광효율을 최대로 하기 위해서이다.
각 부영역 위의 액정 분자들은 대부분 주 변에 수직인 방향으로 기울어지므로, 기울어지는 방향을 추려보면 대략 네 방향이다. 이와 같이 액정 분자가 기울어지는 방향을 다양하게 하면 액정 표시 장치의 기준 시야각이 커진다.
절개부(71-72b, 91-92b)의 모양 및 배치는 다양하게 변형될 수 있다.
적어도 하나의 절개부(71-72b, 91-92b)는 돌기(protrusion)(도시하지 않음)나 함몰부(depression)(도시하지 않음)로 대체할 수 있다. 돌기는 유기물 또는 무기물로 만들어질 수 있고 전기장 생성 전극(191, 270)의 위 또는 아래에 배치될 수 있다.
표시판(100, 200)의 안쪽 면에는 배향막(alignment layer)(11, 21)이 도포되어 있으며 이들은 수직 배향막일 수 있다. 배향막(11, 21)에 대한 자세한 설명은 후술한다.
표시판(100, 200)의 바깥쪽 면에는 편광자(polarizer)(12, 22)가 구비되어 있는데, 두 편광자(12, 22)의 편광축은 직교하며 사선 절개부(92a, 92b) 및 절개부(71-72b)의 사선부와 대략 45도의 각도를 이루는 것이 바람직하다. 반사형 액정 표시 장치의 경우에는 두 개의 편광자(12, 22) 중 하나가 생략될 수 있다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정층(3)의 지연을 보상하기 위한 위상 지연막(retardation film)(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 액정 표시 장치는 또한 편광자(12, 22), 위상 지연막, 표시판(100, 200) 및 액정층(3)에 빛을 공급하는 조명부(backlight unit)(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.
액정층(3)은 음의 유전율 이방성을 가지며, 액정층(3)의 액정 분자는 전기장이 없는 상태에서 그 장축이 두 표시판(100, 200)의 표면에 대하여 거의 수직을 이루도록 배향되어 있다. 따라서 입사광은 직교 편광자(12, 22)를 통과하지 못하고 차단된다.
그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 배향막(11, 21)에 대하여 상세하게 설명한다.
배향막(11, 21)은 복수의 아믹산 기(amic acid group)를 가지는 폴리아믹산(polyamic acid)과 복수의 이미드 기(imide group)를 가지는 폴리이미드(polyimide)를 포함하는 중합체로 이루어진다.
폴리아믹산과 폴리이미드는 각각 화학식 (II) 및 (III)
Figure 112005071742437-PAT00011
Figure 112005071742437-PAT00012
으로 표현되며, 여기서 R4, R5, R6 및 R7은 지방족 기(aliphatic group) 또는 방향족 기(aromatic group) 중에서 선택되며, 서로 같거나 다를 수 있다.
구체적으로,
Figure 112005071742437-PAT00013
및
Figure 112005071742437-PAT00014
은
Figure 112005071742437-PAT00015
에서 선택될 수 있다.
또한,
Figure 112005071742437-PAT00016
및
Figure 112005071742437-PAT00017
은
Figure 112005071742437-PAT00018
에서 선택될 수 있다.
상기 중합체는 중량 평균 분자량(Mw)이 10,000 내지 250,000g/mol이고, 고유 점도가 0.3 내지 2.0dL/g, 유리 전이 온도(Tg)가 200 내지 400??, 이미드화 온도가 180 내지 350?? 범위일 수 있다.
상기 중합체는 중합도가 너무 낮으면 막 강도가 충분하지 않아서 외부 자극에 의하여 크랙(crack)이 발생할 수 있고, 중합도가 너무 높으면 막 형성시 공정서이 불량해질 수 있다.
상기 중합체는 테트라카르복실산 이무수물(tetracarboxylic acid dianhydride) 및 디아민 화합물(diamine compound)을 공중합하여 얻을 수 있다.
테트라카르복실산 이무수물은 지방족 테트라카르복실산 이무수물 및 방향족 테트라카르복실산 이무수물에서 선택될 수 있다.
지방족 테트라카르복실산 이무수물은 1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1,2,3,4-시클로펜탄 테트라카르복실산 이무수물(1,2,3,4-cyclopentane tetracarboxylic acid dianhydride), 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메틸시클로헥산-1,2-디카르복실산 이무수물(5-(2,5-dioxotetrahydrofuryl)-3-methylcyclohexane-1,2-dicarboxylic acid dianhydride), 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메틸-3-시클로헥센-1,2-디카르복실산 이무수물(5-(2,5-dioxotetrahydrofuryl)-3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid dianhydride), 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메틸-4-시클로헥센-1,2-디카르복실산 이무수물(5-(2,5-dioxotetrahydrofuryl)-3-methyl-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid dianhydride), 4-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴-3-일)-테트랄린-1,2-디카르복실산 이무수물(4-(2,5-dioxotetrahydrofuryl-3-yl)-tetralyn-1,2-dicarboxylic acid dianhydride), 바이시클로옥텐-2,3,5,6-테트라카르복실산 이무수물(bicyclooctene-2,3,5,6-tetracarboxylic acid dianhydride), 2,3,5-트리카르복실시클로펜틸카르복실산 이무수물(2,3,5-tricarboxyl cyclopentylcarboxylic acid dianhydride), 1,2,3,4-테트라메틸-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1,2,3,4-tetramethyl-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1,2-디메틸-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1,2-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1-메틸-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1-methyl-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1,2,3,4-테트라플루오로-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1,2,3,4-tetrafluoro-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1,2-디플루오로-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1,2-difluoro-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1-플루오로-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1-fluoro-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1,2-디메틸-3,4-디플루오르-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1,2-dimethyl-3,4-difluoro-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1-메틸-3-플루오르-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1-methyl-3-fluoro-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1-메틸-4-플루오르-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1-methyl-4-fluoro-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride)을 포함하며, 이 중에서 1종 또는 2종 이상이 선택될 수 있다.
방향족 테트라카르복실산 이무수물은 피로멜리트산 이무수물(pyromellitic acid dianhydride), 벤조페놀 테트라카르복실산 이무수물(benzophenol tetracarboxylic acid dianhydride), 옥시디프탈산 이무수물(oxydiphthalic acid dianhydride), 비프탈산 이무수물(biphthalic acid anhydride) 및 헥사플루오로이소프로필리덴디프탈산 이무수물(hexafluoro isopropylidene diphthalic acid dianhydride)을 포함하며, 이 중에서 1종 또는 2종 이상이 선택될 수 있다.
방향족 테트라카르복실산 이무수물은 이무수물의 총 함량에 대하여 10 내지 90몰% 함유되는 것이 바람직하다. 방향족 테트라카르복실산 이무수물이 10몰% 이하인 경우 배향막의 기계적 특성 및 내열성이 낮아질 수 있고, 90몰%를 초과하는 경우 전압 보전율(voltage holding ratio, VHR)과 같은 전기적 광 특성이 열화될 수 있다.
디아민 화합물은 지방족 또는 방향족 고리에 두 개의 아민기(-NH2)가 연결되어 있는 구조이며, 1종 또는 2종 이상이 포함될 수 있다.
디아민 화합물 중 하나는 화학식 (VI)의 구조를 가진다:
Figure 112005071742437-PAT00019
여기서 R1은 지방족 기 또는 방향족 기일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 디아민 화합물 중 하나는 화학식 (I)의 구조를 가진다:
Figure 112005071742437-PAT00020
여기서 R1은 지방족 기 또는 방향족 기이고, R2는 -O-, -COO-, -OCO-, -NHCO-, -CONH-에서 선택된 하나이고, R3는 탄소 1 내지 30개를 가지는 선형, 가지형, 고리형 알킬기, 탄소 7 내지 40개를 가지는 불포화 탄소기, 포화고리형 탄소기 또는 이들의 혼합에서 선택되는 어느 하나이고, a는 1 내지 10의 정수이다.
화학식 (I)과 같이, 본 발명에 따른 디아민 화합물은 아민기를 포함하는 주쇄(main chain)인 H2N-R1-NH2 와, 이에 연결되어 있는 측쇄(side chain)인 (R2-R3)a를 포함한다.
여기서 측쇄는 배향막(11, 21) 표면에 배열되어 기판에 대하여 소정 각도로 서있다. 따라서 이와 접촉되어 있는 액정 분자는 측쇄가 서있는 방향을 따라 기판에 대하여 소정 각도로 배열된다.
이와 같은 테트라카르복실산 이무수물과 디아민 화합물은 공중합되어 이미드 기와 아믹산 기를 포함하는 중합체를 형성한다.
이 때, 화학식 (I)의 디아민 화합물은 측쇄를 통한 전하의 호핑(hopping)에 의해 외부에서 유입된 전하를 단시간 내에 외부로 빠져나가도록 한다.
하기 표 1은 측쇄의 함량에 따른 정전기 제거 효과를 보여주는 실험 결과이다.
여기서 측쇄의 함량은 배향막을 이루는 중합체의 총 함량 중 측쇄의 함량을 나타내는 것으로, 이는 화학식 (I)의 디아민 화합물의 첨가량에 따라 결정된다.
본 실험은 NOISE社 Ess-630A 장비를 이용하여 박막 트랜지스터 표시판(100) 및 공통 전극 표시판(200)의 특정 위치에 5 및 10kV 전압을 인가하여 얼룩을 발생시킨 후, 얼룩이 시인되지 않는 시간을 5분 단위로 측정한 것이다.
A B C D E
방향족함량 (%) 26.5 26.5 29.5 29.5 25
측쇄함량 (%) 12.5 10 5 4 3
얼룩소멸시간 (분) 15 20 30 X (계속잔류) X (계속잔류)
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 거의 동일한 방향족 고리를 함유하는 경우에 측쇄 함량이 많을수록 정전기에 의한 얼룩이 단시간 내에 소멸되는 것을 알 수 있다. 구체적으로는 배향막에 측쇄 함량이 5몰% 이상, 바람직하게는 10몰% 이상 함유되는 경우 정전기 제거에 효과적인 것을 알 수 있다.
따라서 테트라카르복실산 이무수물과 디아민 화합물을 각각 50몰%씩 공중합하여 얻어진 배향막 중에 측쇄 함량은 5 내지 50몰%, 바람직하게는 10 내지 50몰%로 함유될 수 있다.
한편, 액정 분자는 초기 배향시 기판에 대하여 선 경사각(pretilt angle)만큼 서있게 되는데, 이러한 선 경사각을 제어할 수 있는 부분이 배향막의 측쇄이다. 따라서 배향막 중에 측쇄의 함량이 많아질수록 액정 분자의 선 경사각을 용이하게 제어할 수 있어서 선 경사각이 낮아지는 것을 방지할 수 있다.
또한 선 경사각은 액정 적하시 발생하는 얼룩과도 관련되는 것으로서, 선 경사각을 안정하게 유지함으로써 액정 적하시 발생하는 얼룩 또한 줄일 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
배향막의 성분에 따라 정전기 제거, 선 경사각 제어 및 액정 적하 얼룩 감소 효과를 나타낼 수 있다.

Claims (18)

  1. 서로 마주하는 제1 표시판 및 제2 표시판,
    상기 제1 표시판 및 상기 제2 표시판 중 적어도 하나 위에 형성되어 있는 배향막, 그리고
    상기 제1 표시판과 상기 제2 표시판 사이에 개재되어 있는 액정
    을 포함하고,
    상기 배향막은 테트라카르복실산 이무수물 및 제1 디아민 화합물을 공중합하여 얻어진 중합체를 포함하며,
    상기 제1 디아민 화합물은 아민기를 포함하는 주쇄(main chain) 및 상기 주쇄에 연결되어 있는 측쇄(side chain)를 포함하며,
    상기 측쇄는 상기 중합체의 총 함량에 대하여 적어도 5몰% 함유되는
    액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 측쇄는 상기 중합체의 총 함량에 대하여 10 내지 50몰% 함유되는 액정 표시 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 제1 디아민 화합물은 화학식 (I):
    Figure 112005071742437-PAT00021
    로 표현되며,
    여기서 상기 주쇄는 H2N-R1-NH2이고 상기 측쇄는 (R2-R3)a이고,
    상기 R1은 지방족 기 또는 방향족 기이고, 상기 R2는 -O-, -COO-, -OCO-, -NHCO-, -CONH-에서 선택된 하나이고, 상기 R3는 탄소 1 내지 30개를 가지는 선형, 가지형, 고리형 알킬기, 탄소 7 내지 40개를 가지는 불포화 탄소기, 포화고리형 탄소기 또는 이들의 혼합에서 선택되는 어느 하나이고, 상기 a는 1 내지 10의 정수인
    액정 표시 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 측쇄는 상기 액정을 수직 배향하는 작용기를 포함하는 액정 표시 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 중합체는 복수의 아믹산 기(amic acid group)를 가지는 폴리아믹산과 복수의 이미드 기(imide group)를 가지는 폴리이미드를 포함하는 액정 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 폴리아믹산은 화학식 (II):
    Figure 112005071742437-PAT00022
    로 표현되며,
    상기 폴리이미드는 화학식 (III):
    Figure 112005071742437-PAT00023
    으로 표현되며,
    여기서 R4, R5, R6 및 R7은 각각 지방족 기 또는 방향족 기 중에서 선택된 어느 하나이며, R4, R5, R6 및 R7은 서로 같거나 다를 수 있고, m 및 n은 각각 정수인
    액정 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기
    Figure 112005071742437-PAT00024
    및
    Figure 112005071742437-PAT00025
    은
    Figure 112005071742437-PAT00026
    에서 선택되는 어느 하나인 액정 표시 장치.
  8. 제6항에서,
    상기
    Figure 112005071742437-PAT00027
    및
    Figure 112005071742437-PAT00028
    은
    Figure 112005071742437-PAT00029
    에서 선택되는 어느 하나인 액정 표시 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 테트라카르복실산 이무수물은 지방족 테트라카르복실산 이무수물 및 방향족 테트라카르복실산 이무수물에서 선택된 적어도 하나이며,
    상기 지방족 테트라카르복실산 이무수물은 1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1,2,3,4-시클로펜탄 테트라카르복실산 이무수물(1,2,3,4-cyclopentane tetracarboxylic acid dianhydride), 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메틸시클로헥산-1,2-디카르 복실산 이무수물(5-(2,5-dioxotetrahydrofuryl)-3-methylcyclohexane-1,2-dicarboxylic acid dianhydride), 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메틸-3-시클로헥센-1,2-디카르복실산 이무수물(5-(2,5-dioxotetrahydrofuryl)-3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid dianhydride), 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메틸-4-시클로헥센-1,2-디카르복실산 이무수물(5-(2,5-dioxotetrahydrofuryl)-3-methyl-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid dianhydride), 4-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴-3-일)-테트랄린-1,2-디카르복실산 이무수물(4-(2,5-dioxotetrahydrofuryl-3-yl)-tetralyn-1,2-dicarboxylic acid dianhydride), 바이시클로옥텐-2,3,5,6-테트라카르복실산 이무수물(bicyclooctene-2,3,5,6-tetracarboxylic acid dianhydride), 2,3,5-트리카르복실시클로펜틸카르복실산 이무수물(2,3,5-tricarboxyl cyclopentylcarboxylic acid dianhydride), 1,2,3,4-테트라메틸-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1,2,3,4-tetramethyl-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1,2-디메틸-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1,2-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1-메틸-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1-methyl-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1,2,3,4-테트라플루오로-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1,2,3,4-tetrafluoro-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1,2-디플루오로-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1,2-difluoro-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1-플루오 로-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1-fluoro-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1,2-디메틸-3,4-디플루오르-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1,2-dimethyl-3,4-difluoro-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1-메틸-3-플루오르-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1-methyl-3-fluoro-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride), 1-메틸-4-플루오르-1,2,3,4-시클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1-methyl-4-fluoro-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride)에서 선택된 적어도 하나를 포함하며,
    상기 방향족 테트라카르복실산 이무수물은 피로멜리트산 이무수물(pyromellitic acid dianhydride), 벤조페놀 테트라카르복실산 이무수물(benzophenol tetracarboxylic acid dianhydride), 옥시디프탈산 이무수물(oxydiphthalic acid dianhydride), 비프탈산 이무수물(biphthalic acid anhydride) 및 헥사플루오로이소프로필리덴디프탈산 이무수물(hexafluoro isopropylidene diphthalic acid dianhydride)에서 선택된 적어도 하나를 포함하는
    액정 표시 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 중합체는 상기 테트라카르복실산 이무수물, 상기 제1 디아민 화합물 및 화학식 (VI):
    Figure 112005071742437-PAT00030
    으로 표현되는 제2 디아민 화합물을 공중합하여 얻어지는
    액정 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 제2 디아민 화합물은 p-페닐렌 디아민(p-phenylene diamine), m-페닐렌 디아민(m-phenylene diamine), 4,4-옥시디아닐린(4,4-oxydianiline), 4,4-메틸렌디아닐린(4,4-methylene dianiline), 2,2-비스아미노페닐헥사플루오로프로판(2,2-bis(aminophenyl) hexafluoropropane), m-비스아미노페녹시디페닐설폰(m-bis(aminophenoxy) diphenylsulfone), p-비스아미노페녹시디페닐설폰(p-bis(aminophenoxy) diphenylsulfone), 1,4-비스아미노페녹시벤젠(1,4-bis(aminophenoxy) benzene), 1,3-비스아미노페녹시벤젠(1,3-bis(aminophenoxy) benzene), 2,2-비스아미노페녹시페닐프로판(2,2-bis[(aminophenoxy)phenyl]propane) 및 2,2-비스아미노페녹시페닐헥사플루오로프로판(2,2-bis[(aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane)에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 액정 표시 장치.
  12. 제10항에서,
    상기 테트라카르복실산 이무수물과 상기 제1 및 제2 디아민 화합물은 1:1의 비율로 공중합되는 액정 표시 장치.
  13. 제1항에서,
    상기 중합체는 중량 평균 분자량(Mw)이 10,000 내지 250,000g/mol인 액정 표시 장치.
  14. 제1항에서,
    상기 제1 표시판은
    제1 기판,
    상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 제1 신호선,
    상기 제1 신호선과 교차하는 제2 신호선,
    상기 제1 및 제2 신호선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 그리고
    상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극
    을 포함하며,
    상기 제2 표시판은
    상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판,
    상기 제2 기판 위에 형성되어 있는 공통 전극
    을 포함하는 액정 표시 장치.
  15. 제14항에서,
    상기 화소 전극은 절개부를 가지는 액정 표시 장치.
  16. 제14항에서,
    상기 제1 표시판 또는 상기 제2 표시판은 상기 액정이 기울어지는 방향을 결정하는 경사 방향 결정 부재를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  17. 제16항에서,
    상기 경사 방향 결정 부재는 상기 화소 전극과 상기 공통 전극 중 적어도 하나에 형성되어 있는 절개부 또는 상기 화소 전극과 상기 공통 전극 중 적어도 하나 위에 형성되어 있는 돌기를 포함하는 액정 표시 장치.
  18. 제1항에서,
    상기 액정은 음의 유전율 이방성을 가지며 상기 제1 및 제2 표시판에 대하여 수직하게 배향되어 있는 액정 표시 장치.
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