KR20130121223A - 액정표시장치 - Google Patents

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KR20130121223A KR1020120044244A KR20120044244A KR20130121223A KR 20130121223 A KR20130121223 A KR 20130121223A KR 1020120044244 A KR1020120044244 A KR 1020120044244A KR 20120044244 A KR20120044244 A KR 20120044244A KR 20130121223 A KR20130121223 A KR 20130121223A
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Abstract

본 발명은, 제1 기판; 상기 제1 기판과 마주하고 있는 제2 기판; 및 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 이루어지고, 이때, 상기 액정층은 액정 및 상기 액정이 불순물과 반응하는 것을 차단하기 위한 첨가제를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치에 관한 것으로서,
본 발명에 따르면, 액정층에 힌더드 아민 광안정제(Hindered Amine Light Stabilizer)와 같은 첨가제를 포함시킴으로써, 액정과 불순물 사이의 반응이 차단되어 액정의 특성이 변화되는 것이 방지될 수 있고, 그에 따라 잔상 또는 얼룩 등의 문제가 개선되어 화상 품질이 향상된 액정표시장치를 얻을 수 있다.

Description

액정표시장치{Liquid Crystal Display Device}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 화소 전극과 공통 전극이 동일한 기판에 형성된 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 동작 전압이 낮아 소비 전력이 적고 휴대용으로 쓰일 수 있는 등의 이점으로 노트북 컴퓨터, 모니터, 우주선, 항공기 등에 이르기까지 응용분야가 넓고 다양하다.
액정표시장치는 하부기판, 상부기판, 및 상기 양 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성되며, 전계 인가 유무에 따라 액정층의 배열이 조절되고 그에 따라 광의 투과도가 조절되어 화상이 표시되는 장치이다.
이와 같은 액정표시장치는 액정층의 배열을 조절하는 방식에 따라 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, 또는 FFS(Fringe Field Switching) 모드 등으로 다양하게 개발되어 있다.
그 중에서, 상기 IPS 모드와 상기 FFS 모드는 하부 기판 상에 화소 전극과 공통 전극을 함께 배치하여 상기 화소 전극과 공통 전극 사이의 전계에 의해 액정층의 배열을 조절하는 방식이다.
상기 IPS 모드는 상기 화소 전극과 공통 전극을 평행하게 교대로 배열함으로써 양 전극 사이에서 수평전계를 일으켜 액정층의 배열을 조절하는 방식이고, 상기 FFS 모드는 상기 화소 전극과 상기 공통 전극을 절연층을 사이에 두고 이격 형성시키되 하나의 전극은 판(plate) 형상으로 구성하고 다른 하나의 전극은 핑거(finger) 형상으로 구성하여 양 전극 사이에서 발생되는 프린지 필드(Fringe Field)를 통해 액정층의 배열을 조절하는 방식이다.
이하, 도면을 참조로 종래의 IPS 모드 액정표시장치에 대해서 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 IPS 모드 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 1에서 알 수 있듯이, 종래의 IPS 모드 액정표시장치는, 상부 기판(10), 하부 기판(20), 액정층(30), 및 씰런트(40)를 포함하여 이루어진다.
상기 상부 기판(10) 상에는, 차광층(12), 컬러필터층(14), 오버코트층(16), 및 상부 배향막(18)이 차례로 형성되어 있다.
상기 차광층(12)은 화소 영역 이외의 영역으로 광이 누설되는 것을 차단하는 역할을 하는 것으로서, 매트릭스(matrix) 구조로 형성되어 있다. 상기 컬러필터층(14)은 상기 차광층(12) 상에 형성되며, 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 컬러필터를 포함하여 이루어진다. 상기 오버코트층(16)은 상기 컬러필터층(14) 상에 형성되어 기판 평탄화기능을 수행한다. 상기 상부 배향막(18)은 상기 액정층(30)의 초기 배향방향을 설정하는 기능을 수행하는 것으로서, 소정 방향으로 배향되어 있다.
상기 하부 기판(20) 상에는, 어레이층(array layer)(22), 화소 전극(24), 공통 전극(26) 및 하부 배향막(28)이 형성되어 있다.
상기 어레이층(22)은, 구체적으로 도시하지는 않았지만, 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 라인과 데이터 라인, 및 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 영역에 형성되는 박막 트랜지스터를 포함하여 이루어진다. 상기 화소 전극(24)은 상기 어레이층(22) 상에 형성되며, 상기 어레이층(22) 내의 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된다. 상기 공통 전극(26)은 상기 어레이층(22) 상에 형성되며, 상기 화소 전극(24)과 함께 전계를 형성하여 상기 액정층(30)을 구동하게 된다. 상기 하부 배향막(28)은 상기 액정층(30)의 초기 배향방향을 설정하는 기능을 수행하는 것으로서, 소정 방향으로 배향되어 있다.
상기 액정층(30)은 상기 상부 기판(10)과 하부 기판(20) 사이에 형성되어 있다. 상기 액정층(30)은 상기 화소 전극(24)과 공통 전극(26)에 의해 형성된 전계방향에 의해서 그 배열상태가 조절된다.
상기 씰런트(40)는 상기 상부 기판(10)과 하부 기판(20) 사이에 형성되어 상기 상부 기판(10)과 하부 기판(20)을 접착시킨다.
그러나, 이와 같은 종래의 IPS 모드 액정표시장치는, 여러 가지 원인에 의해서 상기 액정층(30)을 구성하고 있는 액정의 특성이 변화되어 화상 품질이 떨어지는 문제점이 있다. 즉, 상기 액정은 여러 종류의 화학물질들의 혼합물로 구성되는데, 그 중 일부 화학물질들은 상기 액정층 내에 함유되는 불순물과 원하지 않는 반응을 일으킬 수 있고, 그에 따라 액정의 구동 특성이 변화되어 화상 재현시 잔상의 문제 및 부정형 얼룩이 발생하는 문제가 있다.
이에 대해서 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 액정을 제조하는 과정에서 불순물이 발생할 수 있으며, 이와 같은 불순물이 액정과 함께 상기 액정층(30)을 구성할 수 있다. 그 경우, 열이나 UV 등에 의해서 상기 액정이 불순물과 반응하여 액정의 특성이 변경될 수 있다.
액정을 제조하는 과정에서 발생하는 불순물의 예를 들면 아래와 같다. 아래 반응식 1은 중간 반응물을 소정의 반응을 통해서 최종 산물인 액정 화합물을 생성하는 일련의 반응과정을 도시한 것으로서, 중간 반응물이 100% 반응하여 최종 산물인 액정 화합물을 생성하지 못할 경우, 상기 중간 반응물이 최종 산물인 액정 화합물과 혼합된 상태로 상기 액정층(30)을 구성할 수 있고, 이 경우, 상기 중산 반응물이 불순물로 작용하여 액정의 특성을 변경시킬 수 있게 된다.
반응식 1
Figure pat00001
또한, 액정표시장치를 구성하는 구성성분들, 예로서, 상기 차광층(12), 컬러필터층(14), 오버코트층(16), 상부 배향막(18), 하부 배향막(28), 및 씰런트(40)의 성분들이 여러 가지 원인에 의해서 상기 액정층(30)으로 유입되어 불순물이 되고, 그와 같은 불순물이 액정과 반응하여 액정의 특성이 변경될 수 있다.
도 2는 액정표시장치를 구성하는 구성성분들이 상기 액정층(30)으로 유입되어 불순물로 작용하는 구체적인 물질들을 보여주는 표이다. 도 2에서 알 수 있듯이, 다양한 계열의 성분들이 상기 액정층(30)으로 유입되어 상기 액정의 특성 변화를 유발하게 된다.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 액정층 내에 존재하는 불순물 성분이 액정과 반응하여 액정의 특성이 변화되는 것을 방지함으로써 화상 품질이 향상된 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 제1 기판; 상기 제1 기판과 마주하고 있는 제2 기판; 및 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 이루어지고, 이때, 상기 액정층은 액정 및 상기 액정이 불순물과 반응하는 것을 차단하기 위한 첨가제를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다.
상기 첨가제는 힌더드 아민 광안정제(Hindered Amine Light Stabilizer)로 이루어질 수 있다.
상기 힌더드 아민 광안정제(Hindered Amine Light Stabilizer)는 하기 화학식 1 또는 화학식 2를 포함할 수 있다.
화학식 1
Figure pat00002
화학식 2
Figure pat00003
상기 화학식 1 및 화학식 2에서, R은 수소(H), 알킬(Alkyl)기, 알콜시(Alkoxy)기, 또는 알케닐(Alkenyl)이다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 액정층에 힌더드 아민 광안정제(Hindered Amine Light Stabilizer)와 같은 첨가제를 포함시킴으로써, 액정과 불순물 사이의 반응이 차단되어 액정의 특성이 변화되는 것이 방지될 수 있고, 그에 따라 잔상 또는 얼룩 등의 문제가 개선되어 화상 품질이 향상된 액정표시장치를 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 IPS 모드 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 액정표시장치를 구성하는 구성성분들이 액정층으로 유입되어 불순물로 작용하는 구체적인 물질들을 보여주는 표이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 5는 첨가제를 포함하지 않은 액정층이 적용된 IPS 모드 액정표시장치 및 첨가제가 포함된 액정층이 적용된 IPS 모드 액정표시장치 각각에 대해서, 시간에 따른 VHR(Voltage holding ratio) 변화를 보여주는 그래프이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 첨가제를 포함하지 않은 액정층이 적용된 IPS 모드 액정표시장치 및 첨가제가 포함된 액정층이 적용된 IPS 모드 액정표시장치 각각에 대한 화상 특성을 보여주는 사진이다.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도로서, 이는 IPS 모드 액정표시장치에 관한 것이다.
도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는, 제1 기판(100), 제2 기판(200), 액정층(300), 및 씰런트(400)를 포함하여 이루어진다.
상기 제1 기판(100) 상에는, 차광층(120), 컬러필터층(140), 오버코트층(160), 및 제1 배향막(180)이 차례로 형성되어 있다.
상기 차광층(120)은 화소 영역 이외의 영역으로 광이 누설되는 것을 차단하는 역할을 하는 것으로서 매트릭스(matrix) 구조로 형성되어 있다.
상기 컬러필터층(140)은 상기 차광층(120) 상에 형성되며, 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 컬러필터를 포함하여 이루어진다. 경우에 따라서, 상기 컬러필터층(140)는 황색(Y) 또는 시안(Cyan) 등의 제4 색상의 컬러필터를 추가로 포함할 수 있다.
상기 오버코트층(160)은 상기 컬러필터층(140) 상에 형성되어 기판을 평탄화시키는 기능을 수행한다.
상기 제1 배향막(180)은 상기 액정층(300) 내의 액정(310)의 초기 배향방향을 설정하는 기능을 수행하는 것으로서 소정 방향으로 배향되어 있다.
도시하지는 않았지만, 상기 오버코트층(160)과 상기 제1 배향막(180) 사이에 셀갭 유지를 위한 컬럼 스페이서가 추가로 형성될 수 있다.
상기 제2 기판(200) 상에는, 어레이층(array layer)(220), 화소 전극(240), 공통 전극(260) 및 제2 배향막(280)이 형성되어 있다.
상기 어레이층(220)은, 구체적으로 도시하지는 않았지만, 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 라인과 데이터 라인, 및 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 영역에 형성되는 박막 트랜지스터를 포함하여 이루어진다.
상기 화소 전극(240)은 상기 어레이층(220) 상에 형성되며, 상기 어레이층(220) 내의 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된다.
상기 공통 전극(260)은 상기 어레이층(220) 상에 형성되며, 상기 화소 전극(240)과 함께 전계를 형성하여 상기 액정층(300) 내의 액정(310)을 구동하게 된다.
상기 화소 전극(240)과 공통 전극(260)은 서로 교대로 배열되어 수평 전계를 형성하게 된다. 이와 같은 화소 전극(240)과 공통 전극(260)은 서로 동일한 층에 형성될 수도 있지만, 서로 상이한 층에 형성될 수도 있다.
상기 제2 배향막(280)은 상기 액정층(300) 내의 액정(310)의 초기 배향방향을 설정하는 기능을 수행하는 것으로서 소정 방향으로 배향되어 있다. 상기 제2 배향막(280)의 배향방향은 상기 제1 배향막(180)의 배향방향과 동일하지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 경우에 따라서 양자의 배향방향이 서로 상이할 수도 있다.
상기 액정층(300)은 상기 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 사이에 형성되어 있다. 이와 같은 액정층(300)은 액정(310) 및 첨가제(320)를 포함하여 이루어진다.
상기 액정층(300)은 상기 액정(310)을 구성하는 여러 종류의 단위 화학 물질의 혼합물을 준비한 후 상기 혼합물에 상기 첨가제(320)를 추가하여 얻을 수도 있고, 또는 상기 액정(310)을 구성하는 여러 종류의 단위 화학 물질과 상기 첨가제(320)를 함께 혼합하여 얻을 수도 있다.
상기 액정(310)은 상기 화소 전극(240)과 공통 전극(260)에 의해 형성된 전계방향에 의해서 그 배열상태가 조절된다.
이와 같은 액정(310)은 네거티브(Negative) 액정으로 이루어질 수도 있고, 포지티브(Positive) 액정으로 이루어질 수도 있으며, 경우에 따라서 네거티브 액정과 포지티브 액정의 조합으로 이루어질 수도 있다. 네거티브 액정은 유전율 이방성(△ε=ε∥ - ε⊥)이 음(-)의 값을 가지는 액정이고, 포지티브 액정은 유전율 이방성(△ε=ε∥ - ε⊥)이 양(+)의 값을 가지는 액정이다. 네거티브 액정은 그 방향자(director)가 전계 방향과 수직인 방향으로 배열되는 특성이 있으며, 포지티브 액정은 그 방향자(director)가 전계 방향과 평행인 방향으로 배열되는 특성이 있다.
상기 액정(310)은 전술한 바와 같이 여러 종류의 단위 화학 물질의 혼합물로 이루어질 수 있으며, 각각의 단위 화학 물질은 하기 화학식 3으로 표시되는 물질로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
화학식 3
R1-A-R2
상기 화학식 3에서 R1 및 R2는 개별적으로 수소(H), 알킬(Alkyl)기, 알콜시(Alkoxy)기, 알케닐(Alkenyl)기, CN, F, Cl, CF3, OCF3, S, 또는 NCS이고, A는 알킬(Alkyl), -COO-, -CF2O-,
Figure pat00004
,
Figure pat00005
,
Figure pat00006
,
Figure pat00007
,
Figure pat00008
,
Figure pat00009
,
Figure pat00010
, 이들의 서로 상이한 2 이상 화합물의 결합구조, 이들의 서로 동일한 2 이상 화합물의 결합구조, 또는 상기 결합구조의 반복단위이다.
상기 첨가제(320)는 상기 액정(310)과 불순물 사이의 반응을 차단하는 역할을 하는 것이다. 보다 구체적으로, 상기 첨가제(320)는 상기 액정(310)을 구성하는 화학 물질보다 불순물과의 반응성이 우수한 물질로 이루어진다. 따라서, 불순물이 상기 액정(310)과 반응하기 전에 상기 첨가제(320)와 반응하게 되고, 그에 따라서 상기 액정(310)의 특성이 변화되는 것이 방지될 수 있다.
이와 같은 기능을 수행하는 첨가제(320)는 힌더드 아민 광안정제(Hindered Amine Light Stabilizer)로 이루어진다. 즉, 힌더드 아민 광안정제를 액정(310)과 함께 혼합하여 상기 액정층(300)을 구성하게 되면, 전술한 액정을 제조할 때 발생되는 불순물 또는 액정표시장치를 구성하는 구성성분들로 이루어진 불순물이 액정(310)보다는 상기 힌더드 아민 광안정제와 보다 용이하게 반응하게 된다.
이와 같은 힌더드 아민 광안정제로는 하기 화학식 1로 이루어진 화합물 또는 하기 화학식 2로 이루어진 물질이 이용될 수 있다.
화학식 1
Figure pat00011
화학식 2
Figure pat00012
상기 화학식 1 및 화학식 2에서, R은 수소(H), 알킬(Alkyl)기, 알콜시(Alkoxy)기, 또는 알케닐(Alkenyl)이다.
상기 액정(310)에 상기 첨가제(320)를 추가하여 액정층(300)을 형성할 경우, 액정층(300) 내에 함유될 수 있는 불순물이 상기 첨가제(320)와 반응함으로써 상기 불순물이 상기 액정(310)과 반응하여 액정(310)의 변성이 방지될 수 있는데, 이와 같이, 불순물이 상기 첨가제(320)를 구성하는 힌더드 아민 광안정제(Hindered Amine Light Stabilizer)와 반응하는 반응 메커니즘의 일 예는 아래 반응식 2 또는 반응식 3과 같다. 다만, 아래 반응식 2 및 반응식 3은 하나의 예에 불과하며, 불순물과 힌더드 아민 광안정제 사이의 반응 메커니즘은 매우 다양하다.
반응식 2
Figure pat00013
반응식 3
Figure pat00014
이상과 같은 첨가제(320)는 액정층(300) 전체에서 50ppm ~ 5000ppm으로 포함될 수 있다. 만약, 상기 첨가제(320)가 50ppm 미만으로 포함될 경우 액정(310)의 변성 방지 효과를 얻지 못할 수 있고, 상기 첨가제(320)가 5000ppm을 초과하여 포함될 경우 액정(310)의 변성 방지 효과 구현이 미미하거나 오히려 액정의 신뢰성이 저하될 수 있기 때문이다.
상기 씰런트(400)는 상기 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 사이에 형성되어 상기 제1 기판(100)과 제2 기판(200)을 접착시킨다.
한편, 이상 설명한 도 3에 따른 액정표시장치는 IPS 모드 액정표시장치의 일 예를 도시한 것으로서, 본 발명에 따른 IPS 모드 액정표시장치가 도 3에 따른 구조로 한정되는 것은 아니며, 힌더드 아민 광안정제(Hindered Amine Light Stabilizer)가 포함된 액정층(300)이 적용되는 당업계에 공지된 다양한 구조의 IPS 모드 액정표시장치가 본 발명의 범위에 포함될 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도로서, 이는 FFS 모드 액정표시장치에 관한 것이다.
도 4에 도시한 액정표시장치는, 액정(310)을 구동하기 위해 전계를 형성하는 화소 전극(240)과 공통 전극(260)의 구성이 변경된 것을 제외하고, 전술한 도 3에 따른 액정표시장치와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서 동일한 도면부호를 부여하였고, 동일한 구성에 대한 반복설명은 생략하기로 한다.
도 4에서 알 수 있듯이, 제2 기판(200) 상에 어레이층(220)이 형성되고, 상기 어레이층(220) 상에 공통 전극(260)이 형성되고, 상기 공통 전극(260) 상에 절연층(250)이 형성되고, 상기 절연층(250) 상에 화소 전극(240)이 형성되고, 상기 화소 전극(240) 상에 제2 배향막(280)이 형성된다.
즉, 절연층(250)을 사이에 두고 위에는 화소 전극(240)이 형성되고 아래에는 공통 전극(260)이 형성된다. 상기 화소 전극(240)은 소정의 슬릿(241)을 구비하도록 형성되어 전체적으로 핑거(finger) 형상으로 형성된다. 상기 공통 전극(260)은 전체적으로 판(plate) 형상으로 형성된다. 따라서, 상기 화소 전극(240)의 슬릿(241)을 통해서 프린지 필드(fringe field)가 형성되어 액정(310)의 배향방향을 조절할 수 있게 된다.
상기 절연층(250)은 실리콘 질화물 또는 실리콘 산화물과 같은 무기절연물로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 아크릴계 고분자와 같은 유기절연물로 이루어질 수도 있고, 경우에 따라서 무기절연물과 유기절연물의 이층구조로 형성될 수도 있다.
도시하지는 않았지만, 상기 절연층(250) 위에 소정의 슬릿을 구비한 공통 전극이 형성되고 절연층(250) 아래에 판 형상의 화소 전극이 형성되는 것도 가능하다.
한편, 이상 설명한 도 4에 따른 액정표시장치는 FFS 모드 액정표시장치의 일 예를 도시한 것으로서, 본 발명에 따른 FFS 모드 액정표시장치가 도 4에 따른 구조로 한정되는 것은 아니며, 힌더드 아민 광안정제(Hindered Amine Light Stabilizer)가 포함된 액정층(300)이 적용되는 당업계에 공지된 다양한 구조의 FFS 모드 액정표시장치가 본 발명의 범위에 포함될 것이다.
도 5는 첨가제를 포함하지 않은 액정층이 적용된 IPS 모드 액정표시장치 및 첨가제가 포함된 액정층이 적용된 IPS 모드 액정표시장치 각각에 대해서, 시간에 따른 VHR(Voltage holding ratio) 변화를 보여주는 그래프이다. 도 5에 따른 그래프는 전술한 화학식 2(R은 알킬기)에 따른 첨가제를 이용하였고 IPS모드 액정표시장치를 대상으로 실험하여 얻은 것이다.
상기 VHR은 액정표시장치의 화상의 신뢰성 정도를 측정할 수 있는 것으로서, 그 값이 높을수록 액정표시장치의 화상의 신뢰성이 우수하게 된다. 여기서, 화상의 신뢰성은 잔상 또는 얼룩 등이 발생하지 않고 원하는 화상이 표시되는 특성을 의미한다.
도 5에서 알 수 있듯이, 첨가제가 포함되지 않은 액정층이 적용된 경우(Ref.)에 비하여, 첨가제가 포함된 액정층이 적용된 경우(첨가제 함량 50ppm, 100ppm, 200ppm, 500ppm, 1000ppm, 2000ppm, 5000ppm)의 VHR값이 높음을 알 수 있다. 따라서, 첨가제가 포함된 액정층이 적용된 경우 화상의 신뢰성이 우수함을 알 수 있다.
또한, 첨가제 함량이 어느 정도 증가할 때까지는 화상의 신뢰성이 우수하게 되지만 첨가제 함량이 계속해서 증가할 경우 화상의 신뢰성이 점차로 떨어지게 됨을 알 수 있다. 즉, 첨가제 함량이 200ppm일때 화상의 신뢰성이 가장 우수하게 됨을 알 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 각각 첨가제를 포함하지 않은 액정층이 적용된 IPS 모드 액정표시장치 및 첨가제가 포함된 액정층이 적용된 IPS 모드 액정표시장치 각각에 대한 화상 특성을 보여주는 사진이다. 도 6a 및 도 6b에 따른 사진은 전술한 화학식 2(R은 알킬기)에 따른 첨가제를 이용하였고 IPS모드 액정표시장치를 대상으로 실험하여 얻은 것이다.
도 6a 및 도 6b에 따른 결과에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 6a 및 도 6b 각각의 상측 사진에서와 같은 모자이크 화상을 고정하여 장시간 방치하였다. 여기서, 화상이상 현상 발생시간 단축을 위해 60℃ 고온 환경에서 액정표시장치를 구동하였으며, 모자이크 화상을 선택한 이유는 LCD 패널 내 전기적 스트레스의 위치별 불균일이 가장 심한 화상이 모자이크 화상이기 때문이다.
일정시간 경과시마다 LCD 화상 전체를 모노 화상(도 6a 및 도 6b 각각에서 회색 화상)으로 변경하여, 얼룩과 같은 화면이상 발생 정도를 주기적으로 확인하였다. 그 결과, 도 6a에서 알 수 있듯이, 첨가제를 포함하지 않은 액정층이 적용된 IPS 모드 액정표시장치는 41시간 경과시점에서 얼룩이 발생함을 알 수 있다. 그 반면, 도 6b에서 알 수 있듯이, 첨가제가 포함된 액정층이 적용된 IPS 모드 액정표시장치는 360시간이 경과된 시점에서도 얼룩이 발생하지 않음을 알 수 있다.
따라서, 액정층에 첨가제를 포함할 경우 화상의 얼룩 발생 문제가 해소될 수 있음을 알 수 있다.
100: 제1 기판 120: 차광층
140: 컬러필터층 160: 오버코트층
180: 제1 배향막 200: 제2 기판
220: 어레이층 240: 화소 전극
250: 절연층 260: 공통 전극
300: 액정층 310: 액정
320: 첨가제

Claims (8)

  1. 제1 기판;
    상기 제1 기판과 마주하고 있는 제2 기판; 및
    상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 이루어지고,
    이때, 상기 액정층은 액정 및 상기 액정이 불순물과 반응하는 것을 차단하기 위한 첨가제를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 첨가제는 힌더드 아민 광안정제(Hindered Amine Light Stabilizer)로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 힌더드 아민 광안정제(Hindered Amine Light Stabilizer)는 하기 화학식 1:
    화학식 1
    Figure pat00015

    (상기 화학식 1에서, R은 수소(H), 알킬(Alkyl)기, 알콜시(Alkoxy)기, 또는 알케닐(Alkenyl)이다)
    으로 표시되는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 힌더드 아민 광안정제(Hindered Amine Light Stabilizer)는 하기 화학식 2:
    화학식 2
    Figure pat00016

    (상기 화학식 2에서, R은 수소(H), 알킬(Alkyl)기, 알콜시(Alkoxy)기, 또는 알케닐(Alkenyl)이다)
    으로 표시되는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 첨가제는 상기 액정층 전체에서 50ppm ~ 5000ppm으로 포함된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 기판 상에 화소 전극 및 공통 전극이 함께 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 화소 전극 및 공통 전극은 서로 교대로 배열되어 상기 화소 전극 및 공통 전극 사이에서 수평 전계를 발생하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 화소 전극 및 공통 전극 중 어느 하나의 판 구조로 형성되고 다른 하나는 핑거 구조로 형성되어 상기 화소 전극 및 공통 전극 사이에서 프린지 필드를 발생하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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