KR20160031942A - Liquid crystal display device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예들은 액정 표시 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다. Embodiments of the present invention relate to a liquid crystal display and a method of manufacturing the same.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극(field generating electrode)이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 들어 있는 액정층을 포함한다. 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 방향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.2. Description of the Related Art A liquid crystal display device is one of the most widely used flat panel display devices and includes two substrates having a field generating electrode such as a pixel electrode and a common electrode and a liquid crystal layer interposed therebetween. The liquid crystal display displays an image by applying a voltage to the electric field generating electrode to generate an electric field in the liquid crystal layer, thereby determining the direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer and controlling the polarization of the incident light.
액정 표시 장치 중에는, 기판 상하 방향으로 형성되는 전기장을 이용하여 액정을 구동하는 수직 배향 방식(vertically aligned mode) 액정 표시 장치, 기판에 나란한 수평 전기장을 이용하는 횡전계 모드(in-plane switching mode) 액정 표시장치가 있다. Among liquid crystal display devices, there are a vertically aligned mode liquid crystal display device for driving liquid crystal using an electric field formed in the vertical direction of the substrate, an in-plane switching mode liquid crystal display device using a horizontal electric field parallel to the substrate There is a device.
수직 배향 방식 액정 표시 장치는 명암비(contrast ratio)가 우수한 장점이 있다. 또한, 이와 더불어 광시야각을 확보하고, 개구율을 증가시키기 위해, 하나의 화소에 대응하는 액정층 영역을 복수의 도메인으로 나누고 각 도메인에서 액정 분자가 서로 다른 프리틸트 각도를 갖도록 하는 설계안이 채용되고 있다. The vertical alignment type liquid crystal display device has an advantage of excellent contrast ratio. In addition, in order to secure a wide viewing angle and increase the aperture ratio, a design method is adopted in which the liquid crystal layer region corresponding to one pixel is divided into a plurality of domains and liquid crystal molecules in the respective domains have different pretilt angles .
최근에는 곡면 표시 장치에 대한 수요가 높아지고 있는데, 곡면 형성을 위한 벤딩(bending) 공정시, 상, 하 기판의 휘는 정도가 달라, 한 도메인 내의 상, 하에서, 액정 분자의 프리틸트 각도가 달라지는 오정렬(misalignment)이 발생할 수 있다. 이러한 오정렬은 불안정 텍스쳐(texture)의 원인이 된다.In recent years, the demand for a curved display device is increasing. In a bending process for forming a curved surface, the degree of warping of the upper and lower substrates is different, and the pretilt angle of the liquid crystal molecules misalignment may occur. This misalignment causes unstable texture.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예들은 곡면 패널로 적용시, 오정렬에 의한 텍스쳐 발생을 줄일 수 있는 액정 표시 장치를 제공한다.Embodiments of the present invention provide a liquid crystal display device in which texture generation due to misalignment can be reduced when the embodiments of the present invention are applied to a curved panel.
본 발명의 일 유형에 따른 액정 표시 장치는 제 1 기판; 상기 제 1 기판과 마주하게 배치된 제 2 기판; 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 배치되며, 다수의 액정 분자들로 이루어진 액정층; 상기 제 1 기판과 상기 액정층 사이에 형성된 것으로, 코어 분자의 일단에 친수성기(hydrophilic group)가 형성된 분자 구조로 된 수직 배향 첨가제를 포함하며, 상기 친수성기가 상기 제 1 기판 면을 향하고, 상기 코어 분자의 장축이 상기 제 1 기판 면에 대해 90°보다 작은 각으로 배열된 자기 정렬층;을 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display comprising: a first substrate; A second substrate facing the first substrate; A liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate, the liquid crystal layer comprising a plurality of liquid crystal molecules; And a vertical alignment additive which is formed between the first substrate and the liquid crystal layer and has a molecular structure in which a hydrophilic group is formed at one end of the core molecule, wherein the hydrophilic group faces the first substrate surface, And a long axis of the self-alignment layer is arranged at an angle of less than 90 degrees with respect to the first substrate surface.
상기 코어 분자의 다른 일단에는 중합성기(polymerized group)가 더 형성될 수 있다. A polymerized group may be further formed at the other end of the core molecule.
상기 코어 분자는 메조겐 유닛(mesogenic unit)의 바이 페닐(biphenyl), 또는 복수의 벤젠(benzene), 또는 사이클로헥산 링(cyclohexane ring)으로 이루어질 수 있다. The core molecule may be composed of a biphenyl of mesogenic unit, or a plurality of benzene, or a cyclohexane ring.
상기 제 2 기판과 상기 액정층 사이에는 수직 배향 재료로 된 배향층이 더 형성될 수 있다. An alignment layer made of a vertical alignment material may be further formed between the second substrate and the liquid crystal layer.
상기 자기 정렬층과 접하는 액정 분자들의 장축이 상기 제 1 기판 면과 이루는 각과 상기 배향층과 접하는 액정 분자들의 장축이 상기 제 2 기판 면과 이루는 각의 차이는 0.5°보다 클 수 있다. The difference between the angle formed by the long axis of the liquid crystal molecules contacting the self-aligned layer with the first substrate surface and the long axis of the liquid crystal molecules contacting the alignment layer with the second substrate surface may be greater than 0.5 degrees.
상기 자기 정렬층과 접하는 액정 분자들의 장축이 상기 제 1 기판 면과 이루는 각은 85°보다 크고 89.5°보다 작을 수 있다. The angle formed by the major axis of the liquid crystal molecules contacting the self-aligned layer with the first substrate surface may be greater than 85 ° and less than 89.5 °.
상기 자기 정렬층과 접하는, 상기 제 1 기판 상의 면은 친수성 처리된 상태일 수 있다. The surface on the first substrate that contacts the self-aligned layer may be in a hydrophilic treated state.
상기 제 1 기판과 상기 자기 정렬층 사이에는 질화 실리콘층이 더 형성될 수 있다. A silicon nitride layer may be further formed between the first substrate and the self-aligned layer.
상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 중 어느 한 기판 상에 컬러 필터가 형성되고, 나머지 한 기판상에 TFT 어레이층이 형성될 수 있다. A color filter may be formed on one of the first substrate and the second substrate, and a TFT array layer may be formed on the other substrate.
또는, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 중 어느 한 기판 상에 컬러 필터와 TFT 어레이층이 형성될 수 있다. Alternatively, a color filter and a TFT array layer may be formed on either the first substrate or the second substrate.
상기 액정 표시 장치는 곡면으로 된 표시면이 형성되도록 상기 제 1 기판과 제 2 기판이 휘어진, 액정 표시 장치일 수 있다. The liquid crystal display device may be a liquid crystal display device in which the first substrate and the second substrate are bent so that a curved display surface is formed.
또한, 일 유형에 따른 액정 표시 장치 제조방법은 공통 전극, 화소 전극이 각각 형성된 제 1 기판과 제 2 기판을 준비하는 단계; 코어 분자의 일단에 친수성기(hydrophilic group)가 형성된 다수의 분자들로 이루어진 첨가제를 다수의 액정 분자들과 혼합하여, 액정 혼합물을 형성하는 단계; 상기 제 1 기판과 제 2 기판 중 어느 한 기판을 친수성 처리하는 단계; 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 상기 액정 혼합물을 배치하고, 전계 노광하는 단계;를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising: preparing a first substrate and a second substrate, each having a common electrode and a pixel electrode; Mixing an additive comprising a plurality of molecules in which a hydrophilic group is formed at one end of a core molecule with a plurality of liquid crystal molecules to form a liquid crystal mixture; Performing hydrophilic treatment on any one of the first substrate and the second substrate; Disposing the liquid crystal mixture between the first substrate and the second substrate, and performing electric field exposure.
상기 코어 분자의 다른 일단에는 중합성기(polymerized group)가 더 형성될 수 있다.A polymerized group may be further formed at the other end of the core molecule.
상기 액정 혼합물에 포함된 상기 첨가제의 함량은 0.001% 내지 0.5%일 수 있다. The content of the additive contained in the liquid crystal mixture may be 0.001% to 0.5%.
상기 액정 혼합물에는 alkenyl single 또는 alkoxy single이 더 포함될 수 있다. The liquid crystal mixture may further include an alkenyl single or alkoxy single.
상기 친수성 처리하는 단계는 상기 어느 한 기판의 증류수에 대한 접촉각이 70°이하가 되도록 할 수 있다. The hydrophilic treatment may be performed such that the contact angle of the substrate with respect to the distilled water is 70 ° or less.
상기 친수성 처리하는 단계는 상기 어느 한 기판 상에 친수성층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. The hydrophilizing step may include forming a hydrophilic layer on the substrate.
상기 제조방법은 상기 어느 한 기판에 대해 가열 공정 또는 자외선 조사 공정을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다. The manufacturing method may further include performing a heating process or an ultraviolet irradiation process on any one of the substrates.
상기 제 1 기판과 제 2 기판을 준비하는 단계에서, 상기 제 1 기판 상에 컬러 필터를 형성하고, 상기 제 2 기판 상에 TFT 어레이층을 형성할 수 있다. In the step of preparing the first substrate and the second substrate, a color filter may be formed on the first substrate, and a TFT array layer may be formed on the second substrate.
또는, 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 준비하는 단계에서, 상기 제 2 기판 상에 TFT 어레이층과 컬러 필터를 형성할 수 있다. Alternatively, in the step of preparing the first substrate and the second substrate, a TFT array layer and a color filter may be formed on the second substrate.
상기 액정 표시 장치 제조방법은 곡면으로 된 표시면이 형성되도록, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판을 벤딩(bending) 하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method of manufacturing a liquid crystal display may further include bending the first substrate and the second substrate such that a curved display surface is formed.
본 발명의 실시예들에 따른 액정 표시 장치 및 그 제조방법에 의하면, 텍스쳐가 저감되고 투과율이 향상된 양질의 화상을 형성하는 액정 표시 장치가 제공된다. According to the liquid crystal display device and the manufacturing method thereof according to the embodiments of the present invention, a liquid crystal display device which forms a high-quality image with reduced texture and improved transmittance is provided.
또한, 상기 액정 표시 장치는 곡면 패널로 적용시에도, 기판 변형에 의한 투과율 감소가 줄어든다.Further, even when the liquid crystal display device is applied to a curved panel, reduction in transmittance due to substrate deformation is reduced.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 보인 단면도이다.
도 2는 곡면 패널을 형성하기 위한 벤딩 공정에서 상, 하 기판의 휘는 정도가 달라지는 것을 보이는 개념도이다.
도 3a 및 도 3b는 비교예 및 실시예의 경우, 기판의 휨에 의한 도메인 오정렬이 발생하는 것을 개념적으로 보인다.
도 4는 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 보인 단면도이다.
도 5는 도 4의 액정 표시 장치에 채용된 화소 전극의 예시적인 형상을 보인 평면도이다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 보인 단면도이다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 보인 단면도이다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 보인 단면도이다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 외형을 보인 사시도이다.
도 10은 실시예에 따른 액정 표시 장치 제조방법을 설명하는 블록도이다.
도 11a 내지 도 11c는 각각 액정 분자와 수직 배향 첨가제가 혼합된 액정 혼합물, 액정 혼합물 내의 수직 배향 첨가제가 친수성 표면 위에서 자기 정렬된 상태 및 전계 노광에 의해 프리 틸트가 형성된 것을 보인다. 1 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram showing how the degree of warpage of the upper and lower substrates varies in the bending process for forming the curved surface panel.
FIGS. 3A and 3B conceptually show that, in the case of the comparative example and the example, domain misalignment occurs due to the warping of the substrate.
4 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display device according to another embodiment.
5 is a plan view showing an exemplary shape of a pixel electrode employed in the liquid crystal display device of FIG.
6 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display according to another embodiment.
7 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display according to another embodiment.
8 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display according to another embodiment.
FIG. 9 is a perspective view showing the outline of a liquid crystal display device according to another embodiment.
10 is a block diagram illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment.
Figs. 11A to 11C show that a liquid crystal mixture in which liquid crystal molecules and a vertical alignment additive are mixed, a vertical alignment additive in a liquid crystal mixture is self-aligned on a hydrophilic surface, and a pretilt is formed by electric field exposure.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. The effects and features of the present invention and methods of achieving them will be apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like or corresponding components throughout the drawings, and a duplicate description thereof will be omitted .
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. In the following embodiments, the terms first, second, and the like are used for the purpose of distinguishing one element from another element, not the limitative meaning.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the following examples, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. In the following embodiments, terms such as inclusive or possessive are intended to mean that a feature, or element, described in the specification is present, and does not preclude the possibility that one or more other features or elements may be added.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다. In the following embodiments, when a part of a film, an area, a component or the like is on or on another part, not only the case where the part is directly on the other part but also another film, area, And the like.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In the drawings, components may be exaggerated or reduced in size for convenience of explanation. For example, the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, and thus the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)를 개략적으로 보인 단면도이다. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating a
액정 표시 장치(1000)는 제 1 기판(S1), 제 1 기판(S1)과 마주하게 배치된 제 2 기판(S2), 제 1 기판(S1)과 제 2 기판(S2) 사이에 배치되며, 다수의 액정 분자(310)들로 이루어진 액정층(300)을 포함한다. The
또한, 제 1 기판(S1)과 액정층(300) 사이에는 자기 정렬층(SAL)이 형성되어 있다. 자기 정렬층(SAL)은 액정 분자(310)에 소정의 프리틸트 각을 형성하도록 마련된다. 즉, 자기 정렬층(SAL)과 접하게 배치되는 액정 분자(310)의 장축이 제 1 기판(S1)의 표면에 수직하지 않고, 제 1 기판(S1) 표면과 이루는 각도가 90°보다 작은 θ1을 형성하게 하는 기능을 한다. θ1은 예를 들어 85°보다 크고 89.5°보다 작은 값을 가질 수 있다.In addition, a self-alignment layer (SAL) is formed between the first substrate (S1) and the liquid crystal layer (300). The self-aligned layer (SAL) is provided to form a predetermined pretilt angle on the
자기 정렬층(SAL)은 코어 분자(20)의 일단에 친수성기(hydrophilic group)(10)가 형성된 분자 구조를 가지는 수직 배향 첨가제(50)를 포함한다. 코어 분자(20)의 다른 일단에는 중합성기(polymerized group)(30)가 더 형성될 수 있다. 도면에는 코어 분자(20)의 양단에 각각 친수성기(hydrophilic group)(10)와 중합성기(polymerized group)(30)가 형성된 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 중합성기(polymerized group)(30)는 생략될 수도 있다. 친수성기(hydrophilic group)(10)는 제 1 기판(S1) 표면을 향하여 자기 정렬되고, 코어 분자(20)의 장축이 상기 제 1 기판(S1) 표면에 대해 90°보다 작은 각으로 배열되어, 이에 접하는 액정 분자(310)들을 같은 방향으로 배향시킨다. The self-aligned layer (SAL) includes a
자기 정렬층(SAL)을 이루는 수직 배향 첨가제(50)의 분자 구조는 액정 분자(310)와 매우 유사한 구조로서, 예를 들어, 코어 분자(20)는 메조겐 유닛(mesogenic unit)의 바이 페닐(biphenyl), 또는 복수의 벤젠(benzene), 또는 사이클로헥산 링(cyclohexane ring)으로 이루어질 수 있다. The molecular structure of the vertically oriented additive 50 constituting the self-aligned layer (SAL) is a structure very similar to the
친수성기(10)는 수산화기(?H), 아미노기(?H2), 또는 케톤기(C=O)를 포함할 수 있다. 친수성기(10)는 N, O, S 및 P로부터 선택된 원자를 갖는 극성 구조 성분을 함유한 극성기로 이루어질 수 있다. The
중합성기(30)는 예를 들어, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 플루오로아크릴레이트, 옥세탄, 비닐옥시 또는 에폭사이드기를 포함할 수 있다. The
제 2 기판(S2)과 액정층(300) 사이에는 배향층(AL)이 형성될 수 있다. 배향층(AL)은 수직 배향 재료로 이루어져, 배향층(AL)과 접하는 액정층(300)의 액정 분자들을 수직 배향시킬 수 있다. 배향층(AL)과 접하는 액정층(300)의 액정 분자(310)의 장축과 제 2 기판(500) 면이 이루는 각 θ2는 약, 90°일 수 있다. An alignment layer (AL) may be formed between the second substrate (S2) and the liquid crystal layer (300). The alignment layer AL is made of a vertical alignment material and can vertically align the liquid crystal molecules of the
배향층(AL)은 일반적인 수직 배향 재료, 다양한 종류의 유기물 배향제, 무기물 배향제로 이루어질 수 있다. 유기물 배향제의 예로는 폴리이미드(polyimide), 레시틴(lecitin), 트리 클로로 실란 (trichloro silane) 및 트리메톡시프로필실란(trimethoxypropyl silane), 헥사데실트리메틸 암모늄 할라이드(hexadecyl trimethyl ammonium halides), 알킬 카르복실레이토 모노크로미움 염(alkyl carboxylato monochromium salts)등이 있으며, 무기물 배향제의 예로서, SiO2, 혹은 MgF2 등이 있다. The alignment layer (AL) can be made of a general vertical alignment material, various kinds of organic alignment agents, and an inorganic alignment agent. Examples of the organic alignment agent include polyimide, lecitin, trichloro silane and trimethoxypropyl silane, hexadecyl trimethyl ammonium halides, alkylcarboxy Alkyl carboxylato monochromium salts, and the like. Examples of the inorganic alignment agent include SiO2, MgF2, and the like.
액정층(300)은 다수의 액정 분자(310)들로 이루어지며, 액정 분자(310)들은 액정층(300)에 전기장이 형성될 때, 액정 분자(310)의 장축이 전기장 방향에 수직인 방향으로 정렬하는 성질을 가질 수 있다. 액정 분자들은 즉, 음의 유전율 이방성을 가지는 액정 분자들일 수 있다. 액정층(300)에 전기장이 형성되지 않을 때, 액정 분자(310)들은 제 1 기판(S1), 제 2 기판(S2) 표면에 대해 대체로 수직인 방향으로 정렬되며, 자기 정렬층(SAL), 배향층(AL)에 의해 정해지는 약간의 프리틸트 각도를 가지게 된다. 본 실시예에서는 액정층(300)의 하부에만 프리틸트 각도를 형성, 액정층(300)의 상부에는 프리틸트가 없도록 자기 정렬층(SAL), 배향층(AL)을 구성하고 있다. 액정층(300)에서 자기 정렬층(SAL)과 접하는 액정 분자들은 약 0.5 이상의 프리틸트 각도를 가지게 되며, 배향층(AL)과 접하는 액정 분자(310)들은 프리 틸트 없이, 제 2 기판(500) 면에 거의 수직으로 배향된다. 자기 정렬층(SAL)과 접하는 액정 분자(310)들의 장축이 제 1 기판(S1) 면과 이루는 각 θ1과 배향층(AL)과 접하는 액정 분자(310)들의 장축이 제 2 기판(S2) 면과 이루는 각 θ2의 차이는 0.5°보다 클 수 있고, 15°보다 작을 수 있다. The
이와 같이 형태의 프리틸트 각 분포를 정한 것은 액정 표시 장치(1000)가 곡면 패널로 적용될 때 벤딩 공정에 의해 발생하는 오정렬에 의한 텍스쳐(texture)를 줄이기 위한 것이다. The shape of the pretilt angle distribution is determined in order to reduce the texture due to the misalignment caused by the bending process when the liquid
도 2는 곡면 패널을 형성하기 위한 벤딩 공정에서 상, 하 기판의 휘는 정도가 달라지는 것을 보이는 개념도이다.2 is a conceptual diagram showing how the degree of warpage of the upper and lower substrates varies in the bending process for forming the curved surface panel.
도면을 참조하면, 패널의 테두리는 실란트(sealant)(350)로 고정되어 있으므로, 점원으로 표시된 부분에 비틀림(buckling)이 발생하며, 패널 중앙을 기준으로 바깥쪽으로 갈수로 상, 하판의 정렬이 틀어지게 된다. 이에 따라 오정렬 텍스쳐(miss-aligned texture)가 발생하고 이 부분에서 투과율이 감소될 수 있다. Referring to the drawings, since the rim of the panel is fixed by the
도 3a 및 도 3b는 비교예 및 실시예의 경우, 기판의 휨에 의한 도메인 오정렬이 발생하는 것을 개념적으로 보인다. FIGS. 3A and 3B conceptually show that, in the case of the comparative example and the example, domain misalignment occurs due to the warping of the substrate.
도 3a는 본 실시예와 다르게, 액정층의 상, 하에 동일한 프리틸트 각도를 적용한 비교예의 액정 표시 장치에 대한 것이고, 도 3b는 액정층의 하부에만 프리틸트 각도를 적요한 실시예의 액정 표시 장치에 대한 것이다. 화살표는 액정 분자의 장축 방향을 나타낸다. 3A differs from the present embodiment in the liquid crystal display device of the comparative example in which the same pre-tilt angle is applied on and under the liquid crystal layer, and FIG. 3B shows the liquid crystal display device of the embodiment in which the pre- It is about. Arrows indicate the major axis direction of the liquid crystal molecules.
도 3a, 도 3b 각각에서, 왼쪽의 상, 하에 나타낸 것은, 벤딩 이전의 상태로서, 도 2에서 도시한 바와 같이, 벤딩에 의해 비틀림이 발생하는 영역의 상, 하에서 액정 분자의 방향을 본 평면도이다. In FIGS. 3A and 3B, upper and lower sides on the left are plan views before the bending, as shown in FIG. 2, as viewed from the direction of the liquid crystal molecules above and below the region where the twist occurs due to bending .
도 3a, 도 3b 각각에서, 오른쪽의 상, 하에 나타낸 것은, 벤딩 공정 이후의 상태로서, 도 2에서 도시한 바와 같이, 벤딩시 비틀림이 발생하는 영역의 상, 하에서 액정 분자의 방향을 본 평면도이다. 굵은 실선으로 표시한 사각형은 서로 마주하게 되는 영역을 표시한 것이다.3A and 3B, upper and lower right sides are plan views after the bending process, as shown in Fig. 2, the plan view showing the directions of the liquid crystal molecules at the upper and lower portions of the region where the twist occurs at the time of bending . A rectangle indicated by a bold solid line indicates an area facing each other.
도 3a에 나타난 바와 같이, 비교예의 경우, 벤딩에 의해, 서로 마주하게 되는 영역의 프리틸트는 서로 어긋나게 되며, 이로 인해 텍스쳐 발생 및 투과율 감소가 일어난다. 그러나, 도 3b에 나타난 바와 같이, 실시예의 경우, 액정층의 하부에만 프리틸트를 적용하였기 때문에, 비틀림에 의한 오정렬이 발생하더라도 텍스쳐 발생이나 투과율 감소 현상은 미미하게 나타날 것으로 예상된다.As shown in FIG. 3A, in the case of the comparative example, the pretilts in the regions facing each other are shifted from each other due to bending, thereby causing texture generation and reduction in transmittance. However, as shown in FIG. 3B, since the pretilt is applied only to the lower portion of the liquid crystal layer in the embodiment, even if misalignment due to twist occurs, the occurrence of a texture or a decrease in transmittance is expected to be insignificant.
발명자는 실시예의 경우, 액정층, 하부, 상부의 프리틸트 각도(θ1, θ2)를 변화시키며, 벤딩에 의한 영향을 전산 모사로 분석하였고, 그 결과는 다음 표와 같다.In the case of the embodiment, the inventors varied the pretilt angles (? 1,? 2) in the liquid crystal layer, the lower and upper portions, and analyzed the influence of bending by computer simulation.
상기 표에서 delta는 프리틸트 각도 차이를 의미하며, M/A는 오정렬(misalignment)를 의미한다.In the above table, delta denotes a pretilt angle difference, and M / A denotes misalignment.
상기 표를 참조하면, 프리틸트 각도 차이가 클수록 오정렬에 의한 휘도 감소는 적게 나타난다. 프리틸트 각도 차이를 0.8°보다 큰 적정 값으로 정하여 휘도 변화량을 약 1% 정도로 맞출 수 있을 것으로 예상된다. Referring to the above table, the larger the pretilt angle difference is, the less the luminance decrease due to misalignment appears. It is expected that the pre-tilt angle difference can be set to an appropriate value larger than 0.8 DEG, and the luminance variation amount can be adjusted to about 1%.
도 1에서, 액정층의 상부는 프리틸트 없이, 하부는 0.5°보다 큰 프리틸트를 갖는 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인 것이며, 액정층의 하부를 프리틸트 없게, 상부를 0.5°보다 큰 프리틸트를 갖도록 구성하는 것도 가능하다. 1, the upper part of the liquid crystal layer is shown without a pretilt and the lower part has a pretilt that is greater than 0.5 DEG, but this is an example, and it is assumed that the lower part of the liquid crystal layer is pre-tilted, Or the like.
이하, 상술한 개념을 적용한 다양한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 상세한 구조들을 살펴보기로 한다. Hereinafter, a detailed structure of a liquid crystal display according to various embodiments to which the above-described concept is applied will be described.
도 4는 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(2000)를 개략적으로 보인 단면도이고, 도 5는 도 4의 액정 표시 장치(2000)에 채용된 화소 전극(PE)의 예시적인 형상을 보인 평면도이다.FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating a
도 4를 참조하면, 액정 표시 장치(2000)는 제 1 기판(100), 제 2 기판(500), 액정층(300)을 포함한다. 액정층(300)은 음의 유전율 이방성을 가지는 다수의 액정 분자들을 포함하며, 하부, 즉, 제 1 기판(100)에 인접한 쪽의 액정 분자(310)들은 소정의 프리틸트 각도, 약 0.5°에서 15°의 프리틸트를 가지며, 상부, 즉, 제 2 기판(500)에 인접한 쪽의 액정 분자(310)들은 프리틸트 없이, 제 2 기판(500) 면에 거의 수직으로 배향되어 있다. 이러한 프리 틸트 형성을 위해, 제 1 기판(100) 상에는 도 1에서 설명한 바와 같은 구조의 자기 정렬층(SAL)이 형성되고, 제 2 기판(500) 상에는 수직 배향 재료로 이루어진 배향층(AL)이 형성되어 있다. Referring to FIG. 4, a
제 1 기판(100) 상에는 TFT 어레이층(120), 화소 전극(PE)이 형성된다. TFT 어레이층(120)은 복수의 스위칭 소자들(TFT)를 포함하며, 또한, 미도시된 복수의 게이트 라인들, 복수의 데이터 라인들을 포함한다. On the
제 1 기판(100)은 유리 기판뿐만 아니라, PET(Polyethylen terephthalate), PEN(Polyethylen naphthalate), 폴리이미드(Polyimide) 등을 포함하는 플라스틱 기판 일 수 있다.The
스위칭 소자(TFT)는 박막 트랜지스터로서, 활성층(AT), 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함한다. The switching element TFT is a thin film transistor including an active layer (AT), a gate electrode (GE), a source electrode (SE) and a drain electrode (DE).
게이트 전극(GE) 상에는 게이트 절연막인 제1 절연층(L1)이 형성되고, 제1절연층(L1) 상에 활성층(AT)이 형성된다. 활성층(AT) 상에는 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE)이 서로 이격되게 형성되고, 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE)을 덮는 제2절연층(L2)이 형성된다.A first insulating layer L1 as a gate insulating layer is formed on the gate electrode GE and an active layer AT is formed on the first insulating layer L1. A gate electrode GE and a source electrode SE are formed on the active layer AT so as to be spaced apart from each other and a second insulating layer L2 covering the gate electrode GE and the source electrode SE is formed.
활성층(AT)은 다양한 물질을 포함하도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 활성층(AT)은 비정질 실리콘 또는 결정질 실리콘과 같은 무기 반도체 물질을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 활성층(AT)은 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 활성층(AT)은 유기 반도체 물질을 포함할 수 있다. The active layer (AT) may be formed to include various materials. For example, the active layer (AT) may comprise an inorganic semiconductor material such as amorphous silicon or crystalline silicon. As another example, the active layer (AT) may include an oxide semiconductor. As another example, the active layer (AT) may include an organic semiconductor material.
게이트 전극(GE), 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE)은, 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 니켈(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속이 단일층 또는 복수층으로 형성될 수 있다.The gate electrode GE, the source electrode SE and the drain electrode DE may be formed of a metal such as aluminum (Al), platinum (Pt), palladium (Pd), silver (Ag), magnesium (Mg) Selected from the group consisting of Ni, Ne, Ir, Cr, Ni, Ca, Mo, Ti, W and Cu. The at least one metal may be formed as a single layer or a plurality of layers.
제 1 절연층(L1) 및 제 2 절연층(L2)은 다양한 종류의 절연성 물질로 형성될 수 있다. 제 1 절연층(L1) 및 제 2 절연층(L2)은 SiO2, SiNx, SiON, Al2O3, TiO2, Ta2O5, HfO2, ZrO2, BST, PZT 가운데 선택된 하나 이상의 절연막이 단일층 또는 복수층으로 형성될 수 있다. The first insulating layer L1 and the second insulating layer L2 may be formed of various kinds of insulating materials. The first insulating layer L1 and the second insulating layer L2 may be formed of a single layer or a plurality of layers selected from SiO2, SiNx, SiON, Al2O3, TiO2, Ta2O5, HfO2, ZrO2, BST, have.
TFT 어레이층(120) 위로는 평탄화층(150)이 더 마련될 수 있다. A
화소 전극(PE)은 평탄화층(150) 위에 마련되며, 또한, 평탄화층(150), 제 2 절연층(L2)을 관통하여 스위칭 소자(TFT)의 드레인 전극(DE)과 연결되어 있다.The pixel electrode PE is provided on the
화소 전극(PE) 위에는 액정 분자(310)의 프리 틸트 형성을 위한 자기 정렬층(SAL)이 더 형성된다. 화소 전극(PE)과 자기 정렬층(SAL) 사이에는 친수성층(170)이 더 마련될 수 있다. 친수성층(170)은 자기 정렬층(SAL)의 형성을 위한 친수성 표면을 제공하기 위해 마련되는 것이다. 친수성층(170)은 질화 실리콘층 또는 산화 실리콘층으로 이루어질 수 있고, 또는 질화 실리콘층과 산화 실리콘 층의 복수층으로 구성될 수도 있다. 친수성층(170)은 선택적인 것이며, 화소 전극(PE)과 평탄화층(150)의 표면을 친수성 처리함으로써 생략될 수 있다. A self-aligned layer (SAL) for forming pre-tilt of the
제 2 기판(500) 상에는 차광 패턴(BP), 컬러 필터(CF), 오버 코팅층(OC), 공통 전극(CE)이 형성되며, 또한, 공통 전극(CE) 상에 수직 배향 재료로 이루어진 배향막(AL)이 형성될 수 있다. 제 2 기판(500)은 유리 기판 또는 투명 플라스틱 기판일 수 있으며, 제 2 기판(500)의 외면은 표시면(DS)이 된다.A light shielding pattern BP, a color filter CF, an overcoat layer OC and a common electrode CE are formed on the
차광 패턴(BP)은 스위칭 소자(TFT)와 미도시된 게이트 라인, 데이터 라인들이 형성된 영역에 대응하는 위치의 제 2 기판(500) 상에 배치되고, 광을 차단한다. 차광 패턴(BP)의 배치 위치는 예시적인 것이며 제 1 기판(100)상에 배치될 수도 있다.The light blocking pattern BP is disposed on the
컬러 필터(CF)는 제 2 기판(500)상에 배치되고, 컬러 광을 필터링한다. 컬러 필터(CF)의 배치는 예시적인 것이며, 제 1 기판(500) 상에 배치될 수도 있다. The color filter CF is disposed on the
오버 코팅층(OC)은 컬러 필터(CF)가 형성된 제 2 기판(500) 상에 배치되어, 제 2 기판(500) 상면을 평탄화한다. 오버 코팅층(OC)은 생략될 수 있다.The overcoat layer OC is disposed on the
공통 전극(CE)은 화소 전극(PE)과 마주하도록 상기 제 2 기판(500) 상에 배치되고, 화소 전극(PE)에 인가되는 전압의 극성을 정의하는 기준 전압, 즉 공통 전압이 인가된다. 공통 전극(CE)은 평판 형태를 가질 수 있다.The common electrode CE is disposed on the
화소 전극(PE)은 도 5에 도시된 바와 같은 형태를 가질 수 있다. The pixel electrode PE may have a shape as shown in FIG.
도 5를 참조하면, 화소 전극(PE)은 십자형 줄기부(200)을 가지며, 십자형 줄기부(200)는 가로 줄기부(210)와 세로 줄기부(220)를 포함한다. 가로 줄기부(210), 세로 줄기부(220)로부터 복수의 미세 가지 전극(230)이 비스듬하게 연장 형성되어 있다. 십자형 줄기부(200)에 의해 화소 영역이 네 개의 도메인으로 구획된다. 5, the pixel electrode PE has a
미세 가지 전극(230)은 직선 형상으로 도시되었으나 지그재그 형상으로 변형될 수 있다. 미세 가지 전극(230)의 폭(S), 미세 가지 전극(230) 사이의 미세 슬릿(240)의 폭(W)은 일정하게 도시되었으나, 이와 다르게 변형될 수 있고, 액정 제어력, 텍스쳐 감소등을 고려하여 적절히 설계될 수 있다. The
공통 전극(CE)와 화소 전극(PE) 사이에 전압이 인가되지 않은 초기 배향 상태에서, 액정층(300)의 액정 분자(310)들은 자기 정렬층(SAL)과 인접한 위치에서 0.5도 이상의 프리틸트 각을 형성하고, 배향층(AL)과 인접한 위치에서는 프리 틸트가 형성되지 않는다. 이러한 구조는 곡면 패널로 적용시에, 기판의 휨에 따른 텍스쳐 발생이나 투과율 감소가 적다.The
도 6은 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(3000)를 개략적으로 보인 단면도이다.6 is a cross-sectional view schematically showing a
본 실시예의 액정 표시 장치(3000)는 자기 정렬층(SAL), 배향층(AL)의 배치 위치에서 도 4의 실시예와 차이가 있다. 소정의 프리틸트 각을 형성하기 위한 자기 정렬층(SAL)은 제 2 기판(500) 상에 형성되며, 수직 배향을 위한 자기 정렬층(SAL)은 제 1 기판(100) 상에 형성된다. 공통 전극(CE)과 배향층(AL) 사이에는 친수성층(170)이 형성되어 있으며, 다만, 이는 예시적인 것이고, 공통 전극(CE)의 표면을 친수성 처리함으로써, 친수성층(170)은 생략될 수 있다. 자기 정렬층(SAL), 배향층(AL)의 상술한 배치에 따라, 액정층(300)의 상부 쪽은 소정의 프리틸트 각을 갖도록 배향되고, 하부 쪽은 거의 수직으로 배향된다.The liquid
도 7은 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(4000)를 개략적으로 보인 단면도이다.7 is a cross-sectional view schematically showing a liquid
본 실시예의 액정 표시 장치(4000)는 컬러 필터(CF)의 위치에서 도 4의 액정 표시 장치(2000)와 차이가 있다.The liquid
컬러 필터(CF)는 제 1 기판(100) 상에 형성된다. 이러한 구조는 곡면 패널로 적용시, 표시면(DS) 쪽의 기판, 즉, 제 2 기판(500)에 벤딩에 의한 변형이 많이 일어남을 고려한 것이다. 상대적으로 변형이 적은 제 1 기판(100) 상에 컬러 필터(CF)를 배치시켜, 벤딩에 의한 오차 발생을 줄일 수 있다. A color filter (CF) is formed on the first substrate (100). When such a structure is applied to a curved surface panel, it is considered that a large amount of deformation due to bending occurs in the substrate on the display surface (DS) side, that is, the
도 8은 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(5000)를 개략적으로 보인 단면도이다.8 is a cross-sectional view schematically showing a
본 실시예의 액정 표시 장치(5000)는 자기 정렬층(SAL), 배향층(AL)의 배치 위치에서 도 7의 실시예와 차이가 있다. 소정의 프리틸트 각을 형성하기 위한 자기 정렬층(SAL)은 제 2 기판(500) 상에 형성되며, 수직 배향을 위한 자기 정렬층(SAL)은 제 1 기판(100) 상에 형성된다. 공통 전극(CE)과 배향층(AL) 사이에는 친수성층(170)이 형성되어 있으며, 다만, 이는 예시적인 것이고, 공통 전극(CE)의 표면을 친수성 처리함으로써, 친수성층(170)은 생략될 수 있다. 자기 정렬층(SAL), 배향층(AL)의 상술한 배치에 따라, 액정층(300)의 상부 쪽은 소정의 프리틸트 각을 갖도록 배향되고, 하부 쪽은 거의 수직으로 배향된다.The
도 9는 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(6000)의 외형을 보인 사시도이다. FIG. 9 is a perspective view showing the outline of a liquid
본 실시예의 액정 표시 장치(6000)는 곡면의 표시면(DS)을 형성하도록 휘어진 구조를 갖는다. 전술한 액정 표시 장치(2000)(3000)(4000)(5000)들은 모두 이러한 곡면 패널로 적용될 수 있다.The liquid
도 10은 실시예에 따른 액정 표시 장치 제조방법을 설명하는 블록도이고, 도 11a 내지 도 11c는 액정 분자와 수직 배향 첨가제가 혼합된 액정 혼합물로부터 자기 정렬층(SAL)이 형성되는 과정을 보인다. FIG. 10 is a block diagram illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment. FIGS. 11A to 11C show the process of forming a self-alignment layer (SAL) from a liquid crystal mixture in which liquid crystal molecules and a vertical alignment additive are mixed.
도 10을 참조하면, 먼저, 공통 전극, 화소 전극이 각각 형성된 제 1 기판과 제 2 기판을 준비하고(S701), 제 1 기판, 제 2 기판 중 어느 하나를 친수성 처리하고, 나머지 하나에는 수직 배향층을 형성한다(S702). 또한, 액정 분자와 수직 배향 첨가제를 혼합한 액정 혼합물을 제조한다(S703).Referring to FIG. 10, a first substrate and a second substrate each having a common electrode and a pixel electrode are prepared (S701), one of the first substrate and the second substrate is subjected to hydrophilic treatment, (S702). Further, a liquid crystal mixture in which the liquid crystal molecules and the vertical alignment additive are mixed is prepared (S703).
제 1 기판, 제 2 기판 상에는 액정 표시 장치의 구동을 위한 세부적인 요소들이 더 형성되며, 이에 대해서는 전술한 실시예들에서 설명되었다. 예를 들어, 공통 전극이 형성되는 제 1 기판상에 컬러 필터가 형성되고, 화소 전극이 형성되는 제 2 기판 상에 TFT 어레이층이 형성될 수 있고, 또는 화소 전극이 형성되는 2 기판 상에 TFT 어레이층과 컬러 필터가 모두 형성될 수도 있다. Detailed elements for driving the liquid crystal display device are further formed on the first substrate and the second substrate, which have been described in the above embodiments. For example, a color filter may be formed on a first substrate on which a common electrode is formed, and a TFT array layer may be formed on a second substrate on which pixel electrodes are formed, or on two substrates on which pixel electrodes are formed, Both the array layer and the color filter may be formed.
제 1 기판, 제 2 기판 중 어느 하나는 친수성 처리된다. 친수성의 정도는 상기 처리된 면에 대한, 증류수(distilled water) 액적의 접촉각(contact angle)으로 설명될 수 있다. 접촉각이 작을수록 친수성이다. 친수성의 정도는 상기 접촉각이 70°이하가 되도록 할 수 있다.Either the first substrate or the second substrate is subjected to a hydrophilic treatment. The degree of hydrophilicity can be explained by the contact angle of the distilled water droplet to the treated surface. The smaller the contact angle, the more hydrophilic. The degree of hydrophilicity can be such that the contact angle is 70 DEG or less.
친수성 처리를 위해, 상기 어느 한 기판 상에 친수성층을 형성할 수도 있다. 친수성층은 질화 실리콘층 및/또는 산화 실리콘층으로 이루어질 수 있다. 친수성층의 두께는 대략 1000nm 이하로 할 수 있다. For the hydrophilic treatment, a hydrophilic layer may be formed on any of the above substrates. The hydrophilic layer may consist of a silicon nitride layer and / or a silicon oxide layer. The thickness of the hydrophilic layer may be approximately 1000 nm or less.
도 11a는 액정 분자(310)와 수직 배향 첨가제(50)가 혼합된 액정 혼합물을 보인다. 수직 배향 첨가제(50)는 코어 분자(20)의 일단에 친수성기(hydrophilic group)(10)가 형성된 분자 구조를 갖는다. 코어 분자(20)의 다른 일단에는 중합성기(polymerized group)(30)가 더 형성될 수 있다. 도면에는 코어 분자(20)의 양단에 각각 친수성기(hydrophilic group)(10)와 중합성기(polymerized group)(30)가 형성된 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 중합성기(polymerized group)(30)는 생략될 수도 있다. 수직 배향 첨가제(50)는 상온에서 상분리(phase separation) 없이 액정 분자(310)와 homogeneous 하게 잘 혼합된다. 11A shows a liquid crystal mixture in which the
액정 혼합물에 포함된 수직 배향 첨가제(50)의 함량은 0.001% 내지 0.5%일 수 있다. 여기서 %는 중량 %를 의미한다. The content of the
상기 액정 혼합물에는 alkenyl single 또는 alkoxy single이 더 포함될 수 있다. alkenyl single 또는 alkoxy single의 함량은 대략 1% 에서 70%의 범위를 가질 수 있다. The liquid crystal mixture may further include an alkenyl single or alkoxy single. The content of alkenyl single or alkoxy single may range from approximately 1% to 70%.
상기 친수성 처리된 기판에 대해, 가열 공정을 더 수행할 수 있다. 수직 배향 첨가제에 의한 수직 배향은 수분에 민감하여 습도가 높은 곳에 방치된 경우, 수직 배향력이 약해질 수 있기 때문이다. 가열 공정으로, 베이킹 셀(baking cell)에서 약 120℃ 로 0.5~2 시간의 열처리가 수행될 수 있다. For the hydrophilized substrate, a heating process may be further performed. The vertical orientation by the vertically oriented additive is sensitive to moisture, so that the vertical orientation force may be weakened when left at a high humidity. As a heating process, a heat treatment may be performed in a baking cell at about 120 ° C for 0.5 to 2 hours.
또한, 상기 친수성 처리된 기판에 대해, 자외선 조사 공정을 더 수행할 수 있고, 약 50mW 이하의 에너지로 자외선을 조사할 수 있다.Further, the substrate subjected to hydrophilicity treatment may be further subjected to an ultraviolet ray irradiation process, and ultraviolet rays may be irradiated at an energy of about 50 mW or less.
상기 가열 공정 또는 자외선 조사 공정은 생략되거나, 어느 하나만이 수행되거나, 또는 모두 수행될 수도 있다. The heating process or ultraviolet irradiation process may be omitted, either one of them may be performed, or both may be performed.
이와 같이, 제 1 기판, 제 2 기판, 액정 혼합물이 준비되면, 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 액정 혼합물을 배치하고 합착한다(S704). When the first substrate, the second substrate, and the liquid crystal mixture are prepared, the liquid crystal mixture is disposed between the first substrate and the second substrate and is cemented (S704).
도 11b를 참조하면, 수직 배향 첨가제(50)의 친수성기(10)는 친수성 표면(HS)과의 상호 작용에 의해 친수성 표면(HS)에 물리적 결합되며 자기 정렬(self-aligned) 된다. 도시된 바와 같이, 자기 정렬층(SAL)은 친수성 표면(HS) 상에 homeotropic하게 배향되어 있다. Referring to FIG. 11B, the
다음, 액정 혼합물층에 전기장을 인가하며 광을 조사한다. 전기장 형성을 위해, 제 1 기판, 제 2 기판 상에 각각 형성된 공통 전극, 화소 전극 사이에 전압이 인가된다. 이 때, 화소 전극의 세부적인 패턴은 프리틸트 각도에 알맞은 전기장의 방향을 형성하도록 설계되어 있으므로, 액정 분자(310)들은 전기장의 방향에 수직인 방향으로 정렬하며 프리틸트 각을 형성한다. Next, an electric field is applied to the liquid crystal mixture layer to irradiate light. In order to form an electric field, a voltage is applied between the common electrode and the pixel electrode formed on the first substrate and the second substrate, respectively. At this time, since the detailed pattern of the pixel electrode is designed to form the direction of the electric field corresponding to the pretilt angle, the
이 상태를 유지하며, 액정 혼합물층에 자외선 광을 조사하면, 도 11c와 같이, 수직 배향 첨가제(50)의 중합성기(30)가 액정 분자(310) 접하며 고정, 경화된다. 이 후에는 전기장이 형성되지 않은 상태에서도 이러한 프리틸트 각이 유지된다. When this state is maintained and ultraviolet light is irradiated on the liquid crystal mixture layer, the
또한, 곡면으로 된 표시면이 형성되도록, 제 1 기판과 제 2 기판을 벤딩(bending) (S706)하는 과정을 더 수행할 수 있다.Further, the first substrate and the second substrate may be bended (S706) so that a curved display surface is formed.
상술한 단계에 따라, 텍스쳐 발생이 적은 곡면의 표시면을 가지는 액정 표시 장치가 제조된다. ; According to the above-described steps, a liquid crystal display device having a curved surface with a small texture generation is manufactured. ;
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000: 액정 표시 장치
10: 친수성기 20: 코어 분자
30: 중합성기 50: 수직 배향 첨가제
100, S1:제 1 기판 120: TFT 어레이층
150 : 평탄화층 170: 친수성층
200: 십자형 줄기부 210: 가로 줄기부
220: 세로 줄기부 230: 미세 가지 전극
240: 미세 슬릿 300: 액정층
310: 액정 분자 500, S2: 제 2 기판
SAL: 자기 정렬층 AL: 배향막
GE: 게이트 전극
SE: 소스 전극
DE: 드레인 전극
PE: 화소 전극
CE: 공통 전극 CF: 컬러 필터
DS: 표시면
1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000: liquid crystal display
10: hydrophilic group 20: core molecule
30: polymerizable group 50: vertical alignment additive
100, S1: first substrate 120: TFT array layer
150: planarization layer 170: hydrophilic layer
200: cruciform stem 210: transverse stem
220: vertical stem 230: fine branch electrodes
240: fine slit 300: liquid crystal layer
310:
SAL: self-alignment layer AL: alignment layer
GE: gate electrode SE: source electrode
DE: drain electrode PE: pixel electrode
CE: Common electrode CF: Color filter
DS: Display surface
Claims (21)
상기 제 1 기판과 마주하게 배치된 제 2 기판;
상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 배치되며, 다수의 액정 분자들로 이루어진 액정층;
상기 제 1 기판과 상기 액정층 사이에 형성된 것으로,
코어 분자의 일단에 친수성기(hydrophilic group)가 형성된 분자 구조로 된 수직 배향 첨가제를 포함하며, 상기 친수성기가 상기 제 1 기판 면을 향하고, 상기 코어 분자의 장축이 상기 제 1 기판 면에 대해 90°보다 작은 각으로 배열된 자기 정렬층;을 포함하는 액정 표시 장치. A first substrate;
A second substrate facing the first substrate;
A liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate, the liquid crystal layer comprising a plurality of liquid crystal molecules;
A liquid crystal layer formed between the first substrate and the liquid crystal layer,
Wherein the hydrophilic group is oriented toward the first substrate surface and the major axis of the core molecule is at least 90 DEG with respect to the first substrate surface, and a vertical alignment additive having a molecular structure in which a hydrophilic group is formed at one end of the core molecule, And a self-alignment layer arranged at a small angle.
상기 코어 분자의 다른 일단에는 중합성기(polymerized group)가 더 형성된, 액정 표시 장치.The method according to claim 1,
And a polymerized group is further formed on the other end of the core molecule.
상기 코어 분자는 메조겐 유닛(mesogenic unit)의 바이 페닐(biphenyl), 또는 복수의 벤젠(benzene), 또는 사이클로헥산 링(cyclohexane ring)으로 이루어진 액정 표시 장치.The method according to claim 1,
Wherein the core molecule comprises a mesogenic unit of biphenyl or a plurality of benzene or cyclohexane rings.
상기 제 2 기판과 상기 액정층 사이에는 수직 배향 재료로 이루어진 배향층이 더 형성된 액정 표시 장치. The method according to claim 1,
And an alignment layer made of a vertical alignment material is further formed between the second substrate and the liquid crystal layer.
상기 자기 정렬층과 접하는 액정 분자들의 장축이 상기 제 1 기판 면과 이루는 각과 상기 배향층과 접하는 액정 분자들의 장축이 상기 제 2 기판 면과 이루는 각의 차이는 0.5°보다 큰 액정 표시 장치.5. The method of claim 4,
Wherein a difference between an angle formed by the long axis of the liquid crystal molecules in contact with the alignment layer and the major axis of the liquid crystal molecules in contact with the alignment layer is greater than 0.5 DEG.
상기 자기 정렬층과 접하는 액정 분자들의 장축이 상기 제 1 기판 면과 이루는 각은 85°보다 크고 89.5°보다 작은 액정 표시 장치.5. The method of claim 4,
Wherein an angle formed between the major axis of the liquid crystal molecules in contact with the self-aligned layer and the first substrate surface is greater than 85 DEG and less than 89.5 DEG.
상기 자기 정렬층과 접하는, 상기 제 1 기판 상의 면은 친수성 처리된 상태인 액정 표시 장치. The method according to claim 1,
And the surface of the first substrate, which is in contact with the self-aligned layer, is hydrophilically processed.
상기 제 1 기판과 상기 자기 정렬층 사이에는 질화 실리콘층이 더 형성된 액정 표시 장치.The method according to claim 1,
And a silicon nitride layer is further formed between the first substrate and the self-aligned layer.
상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 중 어느 한 기판 상에 컬러 필터가 형성되고, 나머지 한 기판상에 TFT 어레이층이 형성된 액정 표시 장치. The method according to claim 1,
A color filter is formed on one of the first substrate and the second substrate, and a TFT array layer is formed on the other substrate.
상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 중 어느 한 기판 상에 컬러 필터와 TFT 어레이층이 형성된 액정 표시 장치. The method according to claim 1,
Wherein a color filter and a TFT array layer are formed on either one of the first substrate and the second substrate.
곡면으로 된 표시면이 형성되도록 상기 제 1 기판과 제 2 기판이 휘어진, 액정 표시 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first substrate and the second substrate are bent so that a curved display surface is formed.
코어 분자의 일단에 친수성기(hydrophilic group)가 형성된 다수의 분자들로 이루어진 첨가제를 다수의 액정 분자들과 혼합하여, 액정 혼합물을 형성하는 단계;
상기 제 1 기판과 제 2 기판 중 어느 한 기판을 친수성 처리하는 단계;
상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 상기 액정 혼합물을 배치하고, 전계 노광하는 단계;를 포함하는 액정 표시 장치 제조방법.Preparing a first substrate and a second substrate on which common electrodes and pixel electrodes are formed, respectively;
Mixing an additive comprising a plurality of molecules in which a hydrophilic group is formed at one end of a core molecule with a plurality of liquid crystal molecules to form a liquid crystal mixture;
Performing hydrophilic treatment on any one of the first substrate and the second substrate;
And arranging the liquid crystal mixture between the first substrate and the second substrate and performing electric field exposure.
상기 코어 분자의 다른 일단에는 중합성기(polymerized group)가 더 형성된, 액정 표시 장치 제조 방법.13. The method of claim 12,
And a polymerizable group is further formed at the other end of the core molecule.
상기 액정 혼합물에 포함된 상기 첨가제의 함량은 0.001% 내지 0.5%인 액정 표시 장치 제조 방법.13. The method of claim 12,
Wherein the content of the additive contained in the liquid crystal mixture is 0.001% to 0.5%.
상기 액정 혼합물에는 alkenyl single 또는 alkoxy single이 더 포함된 액정 표시 장치 제조방법 13. The method of claim 12,
Wherein the liquid crystal mixture further comprises alkenyl single or alkoxy single
상기 친수성 처리하는 단계는
상기 어느 한 기판의 증류수에 대한 접촉각이 70°이하가 되도록 하는 액정 표시 장치 제조방법. 13. The method of claim 12,
The step of hydrophilic treatment
Wherein a contact angle of the substrate with respect to distilled water is 70 DEG or less.
상기 친수성 처리하는 단계는
상기 어느 한 기판 상에 친수성층을 형성하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치 제조방법.13. The method of claim 12,
The step of hydrophilic treatment
And forming a hydrophilic layer on one of the substrates.
상기 어느 한 기판에 대해 가열 공정 또는 자외선 조사 공정을 수행하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치 제조 방법. 13. The method of claim 12,
Further comprising performing a heating process or an ultraviolet irradiation process on any one of the substrates.
상기 제 1 기판과 제 2 기판을 준비하는 단계에서,
상기 제 1 기판 상에 컬러 필터를 형성하고,
상기 제 2 기판 상에 TFT 어레이층을 형성하는 액정 표시 장치 제조방법.13. The method of claim 12,
In the step of preparing the first substrate and the second substrate,
Forming a color filter on the first substrate,
And forming a TFT array layer on the second substrate.
상기 제 1 기판과 제 2 기판을 준비하는 단계에서,
상기 제 2 기판 상에 TFT 어레이층과 컬러 필터를 형성하는 액정 표시 장치 제조방법.13. The method of claim 12,
In the step of preparing the first substrate and the second substrate,
And forming a TFT array layer and a color filter on the second substrate.
곡면으로 된 표시면이 형성되도록, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판을 벤딩(bending) 하는 단계;를 더 포함하는 액정 표시 장치 제조방법.13. The method of claim 12,
And bending the first substrate and the second substrate such that a curved display surface is formed.
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