KR20080095411A - 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

액정 표시 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20080095411A
KR20080095411A KR1020070039846A KR20070039846A KR20080095411A KR 20080095411 A KR20080095411 A KR 20080095411A KR 1020070039846 A KR1020070039846 A KR 1020070039846A KR 20070039846 A KR20070039846 A KR 20070039846A KR 20080095411 A KR20080095411 A KR 20080095411A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
substrate
generating electrode
field generating
crystal display
Prior art date
Application number
KR1020070039846A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101437864B1 (ko
Inventor
유재진
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020070039846A priority Critical patent/KR101437864B1/ko
Priority to US11/932,992 priority patent/US7771613B2/en
Publication of KR20080095411A publication Critical patent/KR20080095411A/ko
Priority to US12/833,308 priority patent/US7968002B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101437864B1 publication Critical patent/KR101437864B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • 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
    • G02F1/133707—Structures for producing distorted electric fields, e.g. bumps, protrusions, recesses, slits in pixel electrodes
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/02—Alignment layer characterised by chemical composition
    • 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
    • G02F1/133742—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers for homeotropic alignment

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 적어도 하나 위에 형성되어 있는 제1 전기장 생성 전극 및 제2 전기장 생성 전극, 상기 제1 전기장 생성 전극 및 상기 제2 전기장 생성 전극 위에 형성되어 있는 수직 배향막, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재되어 있는 액정, 그리고 상기 액정의 선경사각을 고정하는 중합체를 포함하며, 상기 중합체는 하기 화학식 (I), (II), (III) 및 (IV)로 표현되는 모노머를 중합하여 형성하는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
액정, 선경사각, 중합체, 수직 배향

Description

액정 표시 장치 및 그 제조 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고,
도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 II-II 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 3은 도 1의 'A' 부분을 확대하여 도시한 단면도이고,
도 4 및 도 5는 도 1 및 도 2의 액정 표시 장치를 본 발명의 한 실시예에 따라 제조하는 방법을 차례로 도시한 단면도이고,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이고,
도 7은 도 6의 액정 표시 장치를 제조하는 단계 중 하나의 단계를 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고,
도 9는 도 8의 액정 표시 장치를 XI-XI 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
<도면 부호의 설명>
3: 액정층 310: 액정 분자
13, 350: 선경사각 고정용 중합체
11, 21: 배향막 12, 22: 편광자
81, 82: 접촉 보조 부재 91, 92a, 92b, 71, 72a, 72b: 절개부
94: 미세 슬릿
100, 200: 표시판 110, 210: 절연 기판
121: 게이트선 124: 게이트 전극
129: 게이트선의 끝 부분 140: 게이트 절연막
154: 반도체 163, 165: 저항성 접촉 부재
171: 데이터선 173: 소스 전극
175: 드레인 전극 179: 데이터선의 끝 부분
180: 보호막 181, 182, 185: 접촉 구멍
191: 화소 전극 192: 가로부
193: 세로부 194: 사선부
220: 차광 부재 230: 색 필터
250: 덮개막 270: 공통 전극
본 발명은 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 전기장 생성 전극이 형성되어 있는 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함 으로써 영상을 표시한다.
그 중에서도 전기장이 인가되지 않은 상태에서 액정 분자의 장축을 상하 표시판에 대하여 수직으로 배향한 수직 배향(VA, vertical alignment) 모드 액정 표시 장치는 대비비가 커서 각광받고 있다.
수직 배향 모드 액정 표시 장치에서 광시야각을 구현하기 위한 수단으로 전기장 생성 전극에 절개부를 형성하는 방법이 있다. 이 경우 절개부를 중심으로 전기장 생성 전극의 가장자리에서 프린지 필드(fringe field)가 형성된다.
그런데 이러한 프린지 필드에 의해서 절개부 가까이에 위치한 액정은 프린지 필드에 수직하는 방향으로 쉽게 배향될 수 있는 반면, 절개부에서 멀리 떨어진 곳에 위치하는 액정은 랜덤 모션(random motion)이 발생하여 응답 속도가 느려지고 역방향 도메인이 형성되어 순간 잔상이 나타날 수 있다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이를 해결하기 위한 것으로 액정의 랜덤 모션을 제어하여 응답 속도를 개선하고 순간 잔상을 줄이는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 적어도 하나 위에 형성되어 있는 제1 전기장 생성 전극 및 제2 전기장 생성 전극, 상기 제1 전기장 생성 전극 및 상기 제2 전기장 생성 전극 위에 형성되어 있는 수직 배향막, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재되어 있는 액정, 그리고 상기 액정의 선경사각을 고정하는 중합체 를 포함하며, 상기 중합체는 하기 화학식 (I), (II), (III) 및 (IV):
Figure 112007030952842-PAT00001
Figure 112007030952842-PAT00002
Figure 112007030952842-PAT00003
Figure 112007030952842-PAT00004
으로 표현되는 모노머 중 적어도 하나를 중합하여 형성되며, 여기서 R1 및 R2는 각각 아크릴레이트, 비닐기 및 에폭시기에서 선택된 하나를 포함하고, n은 0 내지 2이고, X1 내지 X4는 각각 수소 또는 불소이고, Y는 -CH2-, -O-, -CO- 및 -C(CF3)2- 중에서 선택되거나 Y 없이 두 개의 방향족 고리가 직접 연결될 수 있다.
상기 중합체는 상기 배향막 가까이에 형성될 수 있으며, 이 때 상기 모노머는 상기 액정의 함량에 대하여 0.05 내지 0.5중량% 함유될 수 있다.
상기 제1 전기장 생성 전극 및 상기 제2 전기장 생성 전극 중 적어도 하나는 복수의 절개부를 가질 수 있다.
상기 절개부는 4개의 방향으로 뻗어 있는 제1, 제2, 제3 및 제4 미세 슬릿일수 있다.
상기 제1 전기장 생성 전극은 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 미세 슬릿을 가지 며, 상기 제2 전기장 생성 전극은 절개부를 가지지 않을 수 있다.
상기 중합체는 상기 액정을 복수의 영역으로 분리하는 격벽으로 형성될 수 있으며, 이 때 상기 모노머는 상기 액정의 함량에 대하여 2 내지 10중량%로 함유될 수 있다.
상기 제1 전기장 생성 전극 및 상기 제2 전기장 생성 전극은 액정의 기울어지는 방향을 결정하는 절개부를 가지지 않을 수 있다.
상기 액정은 88 내지 90도의 선경사각을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위에 형성되어 있으며 복수의 미세 전극과 상기 미세 전극 사이에 위치하는 복수의 미세 슬릿을 가지는 전기장 생성 전극, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 위치하며 액정 및 상기 액정의 선 경사각을 고정하는 중합체를 포함하는 액정 혼합물을 포함하며, 상기 중합체는 상기 화학식 (I), (II), (III) 및 (IV)으로 표현되는 모노머 중 적어도 하나를 중합하여 형성될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 전기장 생성 전극이 형성되어 있는 제1 기판 및 제2 기판 사이에 액정, 모노머 및 광 개시제를 포함하는 액정 혼합물을 공급하는 단계, 상기 전기장 생성 전극에 소정의 전압을 인가하는 단계, 그리고 상기 액정 혼합물에 광을 조사하여 상기 모노머를 중합하는 단계를 포함하며, 상기 모노머는 상기 화학식 (I), (II), (III) 및 (IV)으로 표현되는 화합물 중 적어도 하나이다.
상기 전기장 생성 전극에 소정의 전압을 인가하는 단계와 상기 액정 혼합물에 광을 조사하여 상기 모노머를 중합하는 단계는 동시에 수행할 수 있다.
상기 전기장 생성 전극에 소정의 전압을 인가하는 단계는 약 3 내지 3.5V를 인가할 수 있다.
상기 모노머를 중합하는 단계는 복수의 미세 슬릿을 가지는 마스크를 사용하여 수행할 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.
[실시예 1]
그러면 도 1 내지 도 3을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 II-II 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 3은 도 1의 'A' 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 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 개재되어 있는 액정층(3)을 포함한다.
먼저 박막 트랜지스터 표시판(100)에 대하여 설명한다.
절연 기판(110) 위에 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)이 형성되어 있다.
게이트선(121)은 게이트 신호를 전달하며 주로 가로 방향으로 뻗어 있다. 각 게이트선(121)은 위로 돌출한 게이트 전극(124)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(129)을 포함한다.
유지 전극선(131)은 소정의 전압을 인가받으며, 두 게이트선(121) 사이에서게이트선(121)과 거의 나란하게 뻗어 있다.
게이트선(121) 및 유지 전극선(131) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있으며, 게이트 절연막(140) 위에는 비정질 규소 또는 다결정 규소 따위로 만들어진 반도체(154)가 형성되어 있다. 반도체(154)는 게이트 전극(124) 위에 배치되어 있다.
반도체(154) 위에는 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 비정질 규소 따위로 만들어진 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(163, 165)가 쌍을 이루고 있다.
저항성 접촉 부재(163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)이 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)과 교차한다. 데이터선(171)은 게이트 전극(124)을 향하여 뻗은 소스 전극(173)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(179)을 포함한다.
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 가지며, 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(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 반도체(154)에 형성된다.
데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 노출된 반도체(154) 위에는 보호막(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)에는 드레인 전극(175) 및 데이터선(171)의 끝 부분(179)을 각각 드러내는 접촉 구멍(185, 182)이 형성되어 있으며, 보호막(180)과 게이트 절연막(140)에는 게이트선(121)의 끝 부분(129)을 드러내는 접촉 구멍(181)이 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 화소 전극(191) 및 접촉 보조 부재(81, 82)가 형성되어 있다.
화소 전극(191)은 게이트선(121) 및 데이터선(171)에 의해 정의되는 각 화소 내에 위치하며, 유지 전극선(131)과 중첩되어 유지 축전기(storage capacitor)를 이룬다.
각 화소 전극(191)은 가로부(192)와 세로부(193) 및 이들로부터 사선 방향으로 뻗어나오는 복수의 사선부(194)를 포함한다.
가로부(192) 및 세로부(193)는 각 화소를 4등분하며, 이들에 의해 분리된 네 개의 영역은 각각 도메인(domain)을 형성하여 화소 전극(191)과 공통 전극(270) 사이에 형성된 전기장에 의해 액정(310)의 디렉터(director)가 특정 방향으로 무리지어 기울어지게 된다.
사선부(194)는 가로부(192) 및 세로부(193)를 중심으로 나누어진 네 영역에 각각 위치하며, 좌상부, 좌하부, 우상부 및 우하부 방향으로 비스듬하게 뻗어서 가로부(192) 및 세로부(193)에 대하여 거의 대칭을 이룬다. 각 도메인에 있는 사선부(194)는 서로 평행하며, 후술하는 편광판의 투과축에 대하여 약 45도의 각도로 배치될 수 있다.
하나의 영역 내에서 이웃하는 사선부(194) 사이에는 미세 슬릿(microslit)(94)이 형성되어 있으며, 미세 슬릿(94) 또한 가로부(192) 및 세로부(193)를 중심으로 거의 대칭을 이룬다. 사선부(194)의 폭은 가로부(192) 및 세로부(193)의 폭보다 좁다.
액정(310)은, 도 3과 같이, 미세 슬릿(94)을 중심으로 거의 대칭으로 배열되어 있다.
화소 전극(191)은 접촉 구멍(185)을 통하여 드레인 전극(175)과 물리적, 전 기적으로 연결되어 있으며, 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가받는다. 데이터 전압이 인가된 화소 전극(191)이 공통 전압(common voltage)을 인가받는 공통 전극 표시판(200)의 공통 전극(270)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)의 액정 분자의 방향을 결정한다.
다음, 박막 트랜지스터 표시판(100)과 마주하는 공통 전극 표시판(200)에 대하여 설명한다.
절연 기판(210) 위에 블랙 매트릭스(black matrix)라고 하는 차광 부재(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 게이트선(121) 및 데이터선(171)에 대응하는 부분과 박막 트랜지스터에 대응하는 부분에 형성되어 화소 전극(191) 사이의 빛샘을 막을 수 있다.
차광 부재(220)에 의해 둘러싸인 영역에는 색 필터(230)가 형성되어 있다. 색 필터(230)는 적색, 녹색 및 청색 등의 색을 표시할 수 있다.
색 필터(230) 위에는 유기 물질로 만들어진 덮개막(overcoat)(250)이 형성되어 있으며, 덮개막(250) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)에는 액정의 기울어지는 방향을 결정하는 절개부 또는 돌기부와 같은 액정 경사 방향 결정 부재가 형성되어 있지 않다.
표시판(100, 200)의 마주하는 면에는 각각 수직 배향막(11, 21)이 형성되어 있다. 수직 배향막(11, 21)은 폴리이미드 따위로 만들어질 수 있으며, 화소 전극(191)과 공통 전극(270) 사이에 전기장이 인가되는 경우 액정의 디렉터가 전기장 생성 방향에 대하여 수직하게 배열되도록 한다.
표시판(100, 200)의 바깥쪽 면에는 편광자(도시하지 않음)가 구비되어 있는데, 두 편광자의 편광축은 서로 직교하며 사선부(194)와 대략 45도의 각도를 이루는 것이 바람직하다.
액정층(3)에는 액정(310) 및 선경사각 고정용 중합체(13)가 포함되어 있다.
액정(310)은 음의 유전율 이방성을 가지는 네마틱 액정일 수 있다.
액정(310) 중에 표시판(100, 200) 가까이 위치하는 액정(310)은 기판에 대하여 약 88 내지 90도, 바람직하게는 약 88.5 내지 90도의 선경사각(pretilt angle)을 가지고 기울어져 있다. 이러한 선경사각은 제조 공정 중 전극에 미리 소정 전압(이하 '선경사각 형성용 전압'이라 한다)을 인가함으로써 형성될 수 있다. 이 때 전압은 액정 표시 장치의 구동 전압의 약 50% 이상인 것이 바람직하며, 예컨대 구동 전압이 약 5.0 내지 7.0V일 때, 선경사각 형성용 전압은 약 3 내지 3.5V일 수 있다.
선경사각 고정용 중합체(13)는 배향막(11, 21) 가까이 형성될 수 있으며, 이는 표시판(100, 200) 가까이에 위치하는 액정(310)의 선경사각을 고정할 수 있다.
선경사각 고정 중합체(13)는 모노머(monomer)를 광 중합하여 형성될 수 있다. 이 때 모노머는 액정(310)의 물리적, 화학적 특성에 영향을 미치지 않으면서도 액정의 선경사각을 용이하게 고정할 수 있어야 한다.
이러한 모노머로는 화학식 (I)로 표현되는 화합물을 들 수 있다:
Figure 112007030952842-PAT00005
여기서 R1 및 R2는 각각 아크릴레이트(acrylate), 비닐기(vinyl group) 또는 에폭시기(epoxy group)를 포함하고, X1 내지 X4는 각각 수소 또는 불소이고, Y는 -CH2-, -O-, -CO- 및 -C(CF3)2- 중에서 선택되거나 Y 없이 두 개의 방향족 고리가 직접 연결될 수 있다.
화학식 (I)로 표현되는 화합물은 구체적으로 다음에 나열된 것 중 하나일 수 있다:
Figure 112007030952842-PAT00006
Figure 112007030952842-PAT00007
Figure 112007030952842-PAT00008
Figure 112007030952842-PAT00009
Figure 112007030952842-PAT00010
Figure 112007030952842-PAT00011
Figure 112007030952842-PAT00012
Figure 112007030952842-PAT00013
Figure 112007030952842-PAT00014
Figure 112007030952842-PAT00015
또한 모노머는 화학식 (II), (III) 및 (IV)로 표현되는 화합물일 수 있다:
Figure 112007030952842-PAT00016
Figure 112007030952842-PAT00017
Figure 112007030952842-PAT00018
여기서 R1 및 R2는 각각 아크릴레이트, 비닐기 또는 에폭시기를 포함하고, n은 0 내지 2 일 수 있다.
이와 같은 모노머는 광 조사에 의해 광중합 개시제가 반응을 개시하면서 중합될 수 있다. 이 때 광은 자외선(UV)일 수 있으며, 광중합 개시제는 예컨대 벤조 페논(benzophenone), 1-히드록시 시클로헥실 페닐케톤(1-hydroxy cyclohexyl phenyl ketone), 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드(2,4,6-trimethylbenzoyl diphenylphosphine oxide), 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-원(2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one), 2-이소프로필티오크산톤(2-isopropylthioxanthone), 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르포리노-프로판-1-원(2-methyl-1-[4-methylthio]phenyl)-2-morpholino-propan-1-one), 4-메틸벤조페논(4-methylbenzophenone), 4,4'-비스(디에틸아민)벤조페논(4,4'-bis(diethylamine)benzophenone), 2,2'-비스(o-클로로페닐)-4,5,4',5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸(2,2'-bis(o-chlorophenyl)-4,5,4',5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole), 메틸 o-벤조일 벤조에이트(methyl o-benzoyl benzoate), 2,4,6-트리메틸벤조페논(2,4,6-trimethylbenzophenone) 및 4-메틸벤조페논(4-methylbenzophenone)의 혼합물, 2,4,6-트리메틸벤조페논(2,4,6-trimethylbenzophenone), 2-메틸벤조페논(2-methylbenzophenone), 3-메틸벤조페논(3-methylbenzophenone) 및 4-메틸벤조페논(4-methylbenzophenone)의 혼합물, 에틸 p-N,N'-디메틸아미노벤조에이트(ethyl p-N,N'-dimethylaminobenzoate), 2-에틸헥실-4-디메틸아미노벤조에이트(2-ethylhexyl-4-dimethylaminobenzoate), 4-페닐벤조페논(4-phenylbenzophenone), 벤조인 에틸에테르(benzoin ethyl ether), 4-(p-톨릴티오)벤조페논(4-(p-tolylthio)benzophenone), 트리스(4-디메틸아미노페닐)메탄(tris(4-dimethylaminophenyl)methane) 중에서 선택된 적어도 1종일 수 있다.
모노머는 액정(310)의 함량에 대하여 약 0.05 내지 0.5중량% 함유될 수 있 다.
상기와 같은 구조를 가진 모노머는 액정(310)과 유사한 구조를 가지면서 액정과 반응하지 않으며 광 조사에 의해 용이하게 중합됨으로써 기판 가까이에 위치하는 액정(310)의 선경사각을 고정할 수 있다.
구체적으로 살펴보면, 상술한 액정 표시 장치에서 화소 전극은 복수의 미세 슬릿을 가지며, 미세 슬릿을 중심으로 화소 전극의 가장 자리에서 프린지 필드가 형성된다. 그런데 이러한 프린지 필드에 의해서 미세 슬릿 가까이에 위치한 액정은 프린지 필드에 수직하는 방향으로 쉽게 배향될 수 있는 반면, 미세 슬릿에서 멀리 떨어진 곳에 위치하는 액정은 랜덤 모션(random motion)이 발생할 수 있다.
본 발명에서는 전술한 바와 같이 액정 표시 장치의 제조 공정 중 전극에 미리 전압을 인가하여 액정의 선경사각을 형성한 후, 선경사각 고정용 중합체에 의해 액정의 선경사각을 고정함으로써 미세 슬릿 가까이 위치한 액정뿐만 아니라 미세 슬릿에서 멀리 떨어진 곳에 위치하는 액정 또한 선경사각을 고정할 수 있다. 이에 따라 액정 표시 장치를 구동할 때 어느 위치에서도 액정의 랜덤 모션을 줄일 수 있어서 응답 속도를 개선할 수 있으며 액정이 역방향으로 배열되는 것도 방지할 수 있다.
그러면 도 1 및 도 2에 도시한 액정 표시 장치의 제조 방법에 대하여 도 4 및 도 5를 도 1 및 도 2와 함께 참고하여 설명한다.
도 4 및 도 5는 도 1 및 도 2의 액정 표시 장치를 본 발명의 한 실시예에 따라 제조하는 방법을 차례로 도시한 단면도이다.
먼저, 절연 기판(110) 위에 게이트 전극(124)을 포함하는 게이트선(121), 게이트 절연막(140), 반도체(154), 저항성 접촉 부재(163, 165), 소스 전극(173)을 포함하는 데이터선(171), 드레인 전극(175), 보호막(180), 복수의 사선부(194)를 가지는 화소 전극(191) 및 배향막(11)을 차례로 적층하여 박막 트랜지스터 표시판(100)을 완성한다.
한편, 공통 전극 표시판(200)은 절연 기판(210) 위에 차광 부재(220), 색 필터(230), 덮개막(250), 공통 전극(270) 및 배향막(21)을 차례로 적층하여 완성한다. 이 때 공통 전극(270)은 절개 패턴과 같은 도메인 형성 수단이 별도로 필요하지 않으므로 공정을 줄일 수 있다.
다음, 도 4를 참고하면, 박막 트랜지스터 표시판(100)과 공통 전극 표시판(200)을 마주하게 배치하고 그 사이에 액정(310), 모노머(330) 및 광 중합 개시제(도시하지 않음)을 포함하는 액정 혼합물을 주입한다. 이와 같이 주입하는 방법 대신, 박막 트랜지스터 표시판(100) 또는 공통 전극 표시판(200) 위에 액정 혼합물을 적하하는 방법도 사용할 수 있다.
다음, 도 5를 참고하면, 화소 전극(191)과 공통 전극(270)에 약 3 내지 3.5V의 선경사각 형성용 전압을 인가한다. 전압 인가시 액정(310)은 기판에 대하여 약 88 내지 90도, 바람직하게는 88.5 내지 90도의 선경사각으로 경사지게 배열된다.
다음, 전압이 인가된 상태에서, 표시판(100, 200)에 약 320 내지 380nm 파장의 광을 조사하여 모노머(330)를 중합함으로써 배향막(11, 21) 가까이에 선경사각 고정용 중합체(13)를 형성한다.
선경사각 고정용 중합체(13)는 선경사각 형성용 전압을 제거한 후에도, 도 1 및 도 2와 같이, 배향막(11, 21) 가까이에 위치하는 액정(310)을 선경사각 그대로 유지하도록 한다.
[실시예 2]
이하, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 도 6을 참고하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
본 실시예에서는 전술한 실시예와 달리 화소 전극(191)에 미세 슬릿과 같은절개 패턴이 형성되어 있지 않으며, 중합체(350)가 액정(310)을 가두는 격벽(partition) 형상으로 형성되는 예를 설명한다.
전술할 실시예와 중복되는 설명은 생략한다.
먼저 박막 트랜지스터 표시판(100)은 전술한 실시예와 마찬가지로, 절연 기판(110) 위에 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)이 형성되어 있으며, 게이트선(121) 및 유지 전극선(131) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140) 위에는 저항성 접촉 부재(163, 165)가 쌍을 이루고 있으며, 저항성 접촉 부재(163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)이 형성되어 있다.
데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 노출된 반도체(154) 위에는 복수의 접촉 구멍(185)을 가진 보호막(180)이 형성되어 있으며, 보호막(180) 위에는 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 전술한 실시예와 달리, 본 실시예에 따른 화소 전극(191)은 미세 슬릿과 같은 절개 패턴을 가지지 않는다.
다음, 공통 전극 표시판(200) 또한 전술한 실시예와 마찬가지로, 절연 기판(210) 위에 차광 부재(220) 및 색 필터(230)가 형성되어 있으며, 색 필터(230) 위에는 덮개막(250) 및 공통 전극(270)이 차례로 적층되어 있다.
표시판(100, 200)의 마주하는 면에는 각각 수직 배향막(11, 21)이 형성되어 있으며, 표시판(100, 200)의 바깥쪽 면에는 편광자(도시하지 않음)가 구비되어 있다.
한편, 표시판(100, 200) 사이에 개재되어 있는 액정층(3)에는 액정(310) 및 중합체(350)가 포함되어 있다.
액정(310)은 음의 유전율 이방성을 가지는 네마틱 액정일 수 있다.
액정(310) 중에 표시판(100, 200) 가까이 위치하는 액정(310)은 기판에 대하여 약 88 내지 90도, 바람직하게는 약 88.5 내지 90도로 선경사각을 가지고 기울어져 있다. 이러한 선경사각은 제조 공정 중 전극에 미리 소정 전압(이하 '선경사각 형성용 전압'이라 한다)을 인가함으로써 형성하고 중합체(350)에 의해 액정의 선경사각을 고정함으로써 유지될 수 있다. 이 때 전압은 액정 표시 장치의 구동 전압의 약 50% 이상의 전압을 인가해주는 것이 바람직하며, 예컨대 구동 전압이 약 5.0 내지 7.0V일 때, 선경사각 형성용 전압은 약 3 내지 3.5V인 것이 바람직하다.
중합체(350)는 선형이며, 전술한 실시예에서 나열한 모노머로부터 중합하여 형성될 수 있다. 다만 전술한 실시예와 달리 모노머는 액정의 함량을 기준으로 10중량% 이하, 바람직하게는 2 내지 10중량%로 함유될 수 있다.
본 실시예에서 중합체(350)는 액정의 기울어지는 방향을 결정하는 역할도 수 행한다. 즉 중합체(350)는 각 도메인을 정의하는 격벽의 역할을 하며, 격벽에 의해 정해진 각 도메인에서는 화소 전극(191)과 공통 전극(270) 사이에 형성된 전기장에 의해 액정(310)의 디렉터가 특정 방향으로 무리를 지어 기울어지게 된다.
본 실시예에서 중합체(350)의 평면 모양은 전술한 실시예의 화소 전극(191)과 같을 수 있다. 즉, 중합체(350)는 가로방향으로 뻗어 있는 가로부(도시하지 않음)와 세로 방향으로 뻗어 있는 세로부(도시하지 않음)과 이들로부터 사선으로 뻗어있는 복수의 사선부를 포함할 수 있다.
가로부 및 세로부에 의해 각 화소는 4등분되며, 이들에 의해 분리된 네 개의 영역은 각각 도메인을 형성하여 화소 전극(191)과 공통 전극(270) 사이에 형성된 전기장에 의해 액정(310)의 디렉터(director)가 특정 방향으로 무리를 지어 기울어지게 된다.
사선부는 가로부 및 세로부를 중심으로 나누어진 네 개의 도메인에 각각 위치하며, 좌상부, 좌하부, 우상부 및 우하부 방향으로 비스듬하게 뻗어서 가로부 및 세로부에 대하여 거의 대칭을 이룰 수 있다. 각 도메인에 있는 사선부는 서로 평행하며, 후술하는 편광판의 투과축에 대하여 약 45도의 각도로 형성될 수 있다. 사선부의 폭은 가로부 및 세로부의 폭보다 좁다.
그러면 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에 대하여 도 7을 참고하여 설명한다.
도 7은 도 6의 액정 표시 장치를 제조하는 단계 중 하나의 단계를 개략적으로 도시한 단면도이다.
박막 트랜지스터 표시판(100), 공통 전극 표시판(200) 및 이들 사이에 액정 혼합물을 주입하는 단계까지는 전술한 실시예와 동일하다.
다음, 화소 전극(191)과 공통 전극(270)에 약 3 내지 3.5V의 선경사각 형성용 전압을 인가한다. 전압 인가시 액정(310)은 기판에 대하여 약 88 내지 90도, 바람직하게는 88.5 내지 90도의 선경사각으로 경사지게 배열된다.
다음, 도 7을 참고하면, 기판 위에 마스크(20)를 배치한다. 마스크(20)는 투과 부분(20a)과 차광 부분(20b)을 가지며, 투과 부분(20a)은 복수의 미세 슬릿 패턴으로 형성되어 있으며 형성하고자 하는 중합체(350)와 동일한 패턴, 즉 전술한 실시예에서 가로부(192), 세로부(193) 및 사선부(194)를 가지는 화소 전극(191)과 동일한 평면 모양으로 제작된다.
다음, 선경사각 형성용 전압이 인가된 상태에서, 표시판(100, 200)에 약 320 내지 380nm 파장의 광을 조사하여 모노머(330)를 중합한다. 이 때 상술한 마스크를 사용하여 광을 조사했으므로 중합체(350)는 가로부, 세로부 및 사선부를 가지는 패턴으로 형성된다.
이와 같은 중합체(350)는 선경사각 형성용 전압을 제거한 후에도 액정(310)의 선경사각을 그대로 유지할 수 있게 할 뿐만 아니라, 이것에 의해 가두어진 각 도메인은 액정(310)을 다양한 방향으로 배향하여 시야각을 개선할 수 있다.
또한 화소 전극(191)과 공통 전극(270) 모두에 절개 패턴을 형성하지 않음으로써 공정을 단순화할 수 있다.
[실시예 3]
이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 대하여 도 8 및 도 9를 참고하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 9는 도 8의 액정 표시 장치를 XI-XI 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
본 실시예는 전술한 실시예들과 달리, 박막 트랜지스터 표시판(100) 및 공통 전극 표시판(200) 각각에 절개 패턴을 가진다.
전술한 실시예와 중복되는 설명은 생략한다.
먼저 박막 트랜지스터 표시판(100)에 대하여 설명한다.
절연 기판(110) 위에 게이트선(121)이 형성되어 있으며, 게이트선(121) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140) 위에는 저항성 접촉 부재(163, 165)가 쌍을 이루고 있으며, 저항성 접촉 부재(163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)이 형성되어 있다.
데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 노출된 반도체(154) 위에는 복수의 접촉 구멍(181, 182, 185)을 가진 보호막(180)이 형성되어 있으며, 보호막(180) 위에는 화소 전극(191) 및 접촉 보조 부재(81, 82)가 형성되어 있다.
각 화소 전극(191)은 게이트선(121) 또는 데이터선(171)과 거의 평행한 네 개의 주변을 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 복수 의 영역으로 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 뻗어있다. 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.
다음, 공통 전극 표시판(200)에 대하여 설명한다.
절연 기판(210) 위에 차광 부재(220) 및 색 필터(230)가 형성되어 있으며, 색 필터(230) 위에는 덮개막(250) 및 공통 전극(270)이 차례로 적층되어 있다.
공통 전극(270)은 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 중첩하면 서 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 전기장이 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.
하나의 절개부 집합(71-72b, 91-92b)은 화소 전극(191)을 복수의 부영역으로 나누며, 각 부영역은 화소 전극(191)의 주 변과 빗각을 이루는 두 개의 주 변(primary edge)을 가진다. 각 부영역의 주 변은 편광자(12, 22)의 편광축과 약 45°를 이루며, 이는 광 효율을 최대로 하기 위해서이다.
각 부영역 위의 액정 분자들은 대부분 주 변에 수직인 방향으로 기울어지므로, 기울어지는 방향을 추려보면 대략 네 방향으로 나뉘어 복수의 도메인을 형성한다.. 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 마주하는 면에는 각각 수직 배향막(11, 21)이 형성되어 있으며, 표시판(100, 200)의 바깥쪽 면에는 편광자(도시하지 않음)가 구비되어 있다.
한편, 표시판(100, 200) 사이에 개재되어 있는 액정층(3)에는 액정(310) 및 선경사각 고정용 중합체(13)가 포함되어 있다.
액정(310) 및 선경사각 고정용 중합체(13)에 대한 설명은 실시예 1과 동일하다.
즉, 액정(310)은 음의 유전율 이방성을 가지는 네마틱 액정일 수 있으며, 액정(310) 중에 표시판(100, 200) 가까이 위치하는 액정(310)은 기판에 대하여 약 88 내지 90도, 바람직하게는 약 88.5 내지 90도로 선경사각을 가지고 기울어져 있다. 이러한 선경사각은 미리 선경사각 형성용 전압을 인가함으로써 형성될 수 있으며, 약 3 내지 3.5V일 수 있다.
선경사각 고정 중합체(13)는 실시예 1에서 나열한 모노머를 광 중합하여 형성될 수 있다.
실시예 1에 따른 액정 표시 장치에서는 미세 슬릿을 중심으로 전기장 생성 전극의 가장 자리에서 프린지 필드가 형성되었지만, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치에서는 복수의 절개 패턴(71-72b, 91-92b)을 중심으로 전기장 생성 전극의 가장 자리에서 프린지 필드가 형성된다.
본 실시예에서는 전술한 바와 같이 액정 표시 장치의 제조 공정 중 전극에 미리 전압을 인가하여 액정의 선경사각을 형성한 후, 선경사각 고정용 중합체에 의해 액정의 선경사각을 고정함으로써 절개 패턴 가까이 위치한 액정뿐만 아니라 절개 패턴에서 멀리 떨어진 곳에 위치하는 액정 또한 선경사각을 고정할 수 있다. 이에 따라 액정 표시 장치를 구동할 때 어느 위치에서도 액정의 랜덤 모션을 줄일 수 있어서 응답 속도를 개선할 수 있으며 액정이 역방향으로 배열되는 것도 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
액정의 랜덤 모션을 줄일 수 있어서 응답 속도를 개선할 수 있으며 액정이 역방향으로 배열되는 것도 방지할 수 있다.

Claims (22)

  1. 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 적어도 하나 위에 형성되어 있는 제1 전기장 생성 전극 및 제2 전기장 생성 전극,
    상기 제1 전기장 생성 전극 및 상기 제2 전기장 생성 전극 위에 형성되어 있는 수직 배향막,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재되어 있는 액정, 그리고
    상기 액정의 선경사각을 고정하는 중합체
    를 포함하며,
    상기 중합체는 하기 화학식 (I), (II), (III) 및 (IV):
    Figure 112007030952842-PAT00019
    Figure 112007030952842-PAT00020
    Figure 112007030952842-PAT00021
    Figure 112007030952842-PAT00022
    으로 표현되는 모노머 중 적어도 하나를 중합하여 형성되며,
    여기서 R1 및 R2는 각각 아크릴레이트, 비닐기 및 에폭시기에서 선택된 하나를 포함하고, n은 0 내지 2이고, X1 내지 X4는 각각 수소 또는 불소이고, Y는 -CH2-, -O-, -CO- 및 -C(CF3)2- 중에서 선택되거나 Y 없이 두 개의 방향족 고리가 직접 연결되는
    액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 중합체는 상기 배향막 가까이에 형성되어 있는 액정 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 모노머는 상기 액정의 함량에 대하여 0.05 내지 0.5중량% 함유되는 액정 표시 장치.
  4. 제2항에서,
    상기 제1 전기장 생성 전극 및 상기 제2 전기장 생성 전극 중 적어도 하나는 복수의 절개부를 가지는 액정 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 절개부는 4개의 방향으로 뻗어 있는 제1, 제2, 제3 및 제4 미세 슬릿을 포함하는 액정 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 제1 전기장 생성 전극은 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 미세 슬릿을 가지며, 상기 제2 전기장 생성 전극은 절개부를 가지지 않는 액정 표시 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 중합체는 상기 액정을 복수의 영역으로 분리하는 격벽으로 형성되는 액정 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 모노머는 상기 액정의 함량에 대하여 2 내지 10중량%로 함유되어 있는 액정 표시 장치.
  9. 제7항에서,
    상기 제1 전기장 생성 전극 및 상기 제2 전기장 생성 전극은 액정의 기울어지는 방향을 결정하는 절개부를 가지지 않는 액정 표시 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 액정은 88 내지 90도의 선경사각을 가지는 액정 표시 장치.
  11. 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판,
    상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위에 형성되어 있으며 복수의 미세 전극과 상기 미세 전극 사이에 위치하는 복수의 미세 슬릿을 가지는 전기장 생성 전극,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 위치하며 액정 및 상기 액정의 선 경사각을 고정하는 중합체를 포함하는 액정 혼합물
    을 포함하며,
    상기 중합체는 하기 화학식 (I), (II), (III) 및 (IV):
    Figure 112007030952842-PAT00023
    Figure 112007030952842-PAT00025
    Figure 112007030952842-PAT00026
    으로 표현되는 모노머 중 적어도 하나를 중합하여 형성되며,
    여기서 R1 및 R2는 각각 아크릴레이트, 비닐기 및 에폭시기에서 선택된 하나를 포함하고, n은 0 내지 2이고, X1 내지 X4는 각각 수소 또는 불소이고, Y는 -CH2-, -O-, -CO- 및 -C(CF3)2- 중에서 선택되거나 Y 없이 두 개의 방향족 고리가 직접 연결되는
    액정 표시 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 액정은 88 내지 90도의 선경사각을 가지는 액정 표시 장치.
  13. 제11항에서,
    상기 미세 슬릿은 4개의 방향으로 뻗어 있는 액정 표시 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 미세 전극은 가로부, 세로부 및 4개의 사선방향으로 뻗어 있는 사선부를 포함하며,
    상기 사선부는 상기 가로부 및 상기 세로부보다 폭이 좁은
    액정 표시 장치.
  15. 제11항에서,
    상기 중합체는 상기 배향막 가까이에 형성되어 있는 액정 표시 장치.
  16. 제11항에서,
    상기 모노머는 상기 액정의 함량에 대하여 0.05 내지 0.5중량% 함유되어 있 는 액정 표시 장치.
  17. 전기장 생성 전극이 형성되어 있는 제1 기판 및 제2 기판 사이에 액정, 모노머 및 광 개시제를 포함하는 액정 혼합물을 공급하는 단계,
    상기 전기장 생성 전극에 소정의 전압을 인가하는 단계, 그리고
    상기 액정 혼합물에 광을 조사하여 상기 모노머를 중합하는 단계
    를 포함하며,
    상기 모노머는
    하기 화학식 (I), (II), (III) 및 (IV):
    Figure 112007030952842-PAT00027
    Figure 112007030952842-PAT00028
    Figure 112007030952842-PAT00029
    Figure 112007030952842-PAT00030
    으로 표현되는 화합물 중 적어도 하나이며,
    여기서 R1 및 R2는 각각 아크릴레이트, 비닐기 및 에폭시기 중 선택된 하나를 포함하고, n은 0 내지 2이고, X1 내지 X4는 각각 수소 또는 불소이며, Y는 -CH2-, -O-, -CO- 및 -C(CF3)2- 중에서 선택되거나 Y 없이 두 개의 방향족 고리가 직접 연결되는
    액정 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제17항에서,
    상기 전기장 생성 전극에 소정의 전압을 인가하는 단계와 상기 액정 혼합물에 광을 조사하여 상기 모노머를 중합하는 단계는 동시에 수행하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제18항에서,
    상기 전기장 생성 전극에 3 내지 3.5V를 인가하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제17항에서,
    상기 모노머는 상기 액정의 함량에 대하여 0.05 내지 0.5중량% 함유되어 있는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  21. 제17항에서,
    상기 모노머는 상기 액정의 함량에 대하여 2 내지 10중량%로 함유되어 있는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  22. 제21항에서,
    상기 모노머를 중합하는 단계는 복수의 미세 슬릿을 가지는 마스크를 사용하여 수행하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
KR1020070039846A 2007-04-24 2007-04-24 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 KR101437864B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070039846A KR101437864B1 (ko) 2007-04-24 2007-04-24 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
US11/932,992 US7771613B2 (en) 2007-04-24 2007-10-31 Liquid crystal display and method for manufacturing the same
US12/833,308 US7968002B2 (en) 2007-04-24 2010-07-09 Liquid crystal display and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070039846A KR101437864B1 (ko) 2007-04-24 2007-04-24 액정 표시 장치 및 그 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080095411A true KR20080095411A (ko) 2008-10-29
KR101437864B1 KR101437864B1 (ko) 2014-11-03

Family

ID=39886513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070039846A KR101437864B1 (ko) 2007-04-24 2007-04-24 액정 표시 장치 및 그 제조 방법

Country Status (2)

Country Link
US (2) US7771613B2 (ko)
KR (1) KR101437864B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101857319B1 (ko) * 2011-03-31 2018-05-11 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 액정 배향제, 액정 배향막, 액정 표시 소자 및 액정 표시 소자의 제조 방법 그리고 중합성 화합물

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101437864B1 (ko) * 2007-04-24 2014-11-03 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR101358328B1 (ko) * 2007-04-25 2014-02-06 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR101350875B1 (ko) * 2007-05-03 2014-01-16 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR101604650B1 (ko) * 2009-10-27 2016-03-28 삼성디스플레이 주식회사 표시 기판, 이의 제조 방법 및 표시패널의 제조 방법
WO2011102892A1 (en) * 2010-02-18 2011-08-25 Kent State University Fast-switching surface-stabilized liquid crystal cells
KR101097345B1 (ko) * 2010-03-09 2011-12-23 삼성모바일디스플레이주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조방법
KR101100959B1 (ko) * 2010-03-10 2011-12-29 삼성모바일디스플레이주식회사 박막 트랜지스터, 그의 제조 방법 및 박막 트랜지스터를 구비하는 표시 장치
KR101951304B1 (ko) * 2012-03-05 2019-04-26 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR102076758B1 (ko) * 2013-08-12 2020-02-13 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
US9535291B2 (en) * 2013-09-24 2017-01-03 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd PSVA LCD panel and method for manufacturing the PSVA LCD panel
KR102210524B1 (ko) * 2013-11-13 2021-02-03 삼성디스플레이 주식회사 표시패널
CN107505757A (zh) * 2017-07-25 2017-12-22 惠科股份有限公司 显示面板及其制造方法与应用的显示装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3677632B2 (ja) 1994-07-26 2005-08-03 大日本インキ化学工業株式会社 重合性液晶組成物
JP3734044B2 (ja) 1995-02-17 2006-01-11 大日本インキ化学工業株式会社 重合性液晶組成物及び光学異方体の製造方法
JP3687756B2 (ja) 1995-08-09 2005-08-24 大日本インキ化学工業株式会社 液晶表示素子及び液晶表示素子の製造方法
JPH09227454A (ja) * 1996-02-26 1997-09-02 Seiko Epson Corp 光重合性化合物及びそれを用いた高分子分散型液晶表示素子
TW434443B (en) * 1997-05-30 2001-05-16 Samsung Electronics Co Ltd Liquid crystal display
KR100247640B1 (ko) 1997-06-27 2000-03-15 김영환 액정 표시 소자 및 그 제조방법
JP2002098943A (ja) 2000-09-26 2002-04-05 Dainippon Ink & Chem Inc 光学素子、及びその製造法
JP5295471B2 (ja) 2000-11-13 2013-09-18 Ｄｉｃ株式会社 重合性液晶化合物、該化合物を含有する重合性液晶組成物及びその重合体
JP4175826B2 (ja) 2002-04-16 2008-11-05 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP2004285174A (ja) 2003-03-20 2004-10-14 Nitto Denko Corp 液晶ポリマーおよび液晶ポリマー組成物
JP4504626B2 (ja) 2003-03-31 2010-07-14 シャープ株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
JP4556097B2 (ja) 2003-04-24 2010-10-06 Ｄｉｃ株式会社 光学活性化合物、該化合物を含有する液晶組成物、該化合物の重合体、該重合体を含有する液晶表示素子
US7090901B2 (en) 2003-05-16 2006-08-15 Kent State University Method of making optical compensation film using polymer stablization technique
JP4233398B2 (ja) 2003-07-02 2009-03-04 日東電工株式会社 傾斜配向膜、その製造方法、光学フィルムおよび画像表示装置
DE602004001116T2 (de) 2003-10-15 2006-10-05 Nippon Oil Corp. Polymerisierbare Flüssigkristallmischung und daraus hergestellter Flüssigkristallfilm
US7327433B2 (en) 2004-01-15 2008-02-05 Sharp Kabushiki Kaisha Display element, display device, and manufacturing method of display element
JP4477421B2 (ja) 2004-05-28 2010-06-09 富士通株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
KR101136495B1 (ko) 2004-05-31 2012-04-19 디아이씨 가부시끼가이샤 중합성 액정 조성물 및 광학 이방체
JP2006145992A (ja) 2004-11-22 2006-06-08 Sharp Corp 液晶表示装置及びその製造方法
KR101437864B1 (ko) * 2007-04-24 2014-11-03 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101857319B1 (ko) * 2011-03-31 2018-05-11 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 액정 배향제, 액정 배향막, 액정 표시 소자 및 액정 표시 소자의 제조 방법 그리고 중합성 화합물

Also Published As

Publication number Publication date
KR101437864B1 (ko) 2014-11-03
US20080266503A1 (en) 2008-10-30
US7771613B2 (en) 2010-08-10
US20100271581A1 (en) 2010-10-28
US7968002B2 (en) 2011-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20080095411A (ko) 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR101641535B1 (ko) 액정표시패널의 제조 방법 및 액정표시패널
KR101612480B1 (ko) 배향기판, 이를 포함하는 액정표시패널 및 배향기판의 제조방법
KR101809657B1 (ko) 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR101350875B1 (ko) 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR101582157B1 (ko) 액정표시패널 및 이의 제조방법
KR20090103461A (ko) 액정 표시 장치
JP5439077B2 (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
KR20100084823A (ko) 액정표시장치와 이의 제조방법 및 이에 포함되는 배향막 조성물
KR20100089248A (ko) 액정 표시 장치
JP2012058266A (ja) 液晶表示装置及び液晶層形成用組成物
JP2013225098A (ja) 液晶表示装置
US9207495B2 (en) Liquid crystal display device
KR20130110922A (ko) 액정 표시 장치
KR20150063804A (ko) 액정 표시 장치 및 이의 제조방법
KR102409741B1 (ko) 액정표시장치 및 이의 제조방법
TW200835958A (en) Liquid crystal display and manufacturing method thereof
JP4057614B2 (ja) 液晶表示装置および液晶表示装置の製造方法
KR20170037763A (ko) 액정표시장치 및 이의 제조방법
US10216030B2 (en) Color filter on array type liquid crystal panel and manufacturing method for the same
KR20090005779A (ko) 액정 표시 장치
CN114096912B (zh) 液晶显示装置
KR101701403B1 (ko) 액정 표시 장치
JP4068484B2 (ja) 液晶表示装置及びその駆動方法
KR20090119450A (ko) 액정 표시 장치 및 그 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180802

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190801

Year of fee payment: 6