KR20160117014A - 양친성 블록공중합체를 포함하는 액정 배향층, 이를 이용한 액정표시소자 및 이의 제조방법 - Google Patents

양친성 블록공중합체를 포함하는 액정 배향층, 이를 이용한 액정표시소자 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160117014A
KR20160117014A KR1020150045559A KR20150045559A KR20160117014A KR 20160117014 A KR20160117014 A KR 20160117014A KR 1020150045559 A KR1020150045559 A KR 1020150045559A KR 20150045559 A KR20150045559 A KR 20150045559A KR 20160117014 A KR20160117014 A KR 20160117014A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
block
polyethylene
block copolymer
glycol
Prior art date
Application number
KR1020150045559A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101675936B1 (ko
Inventor
이준협
손인태
김재홍
Original Assignee
명지대학교 산학협력단
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 명지대학교 산학협력단 filed Critical 명지대학교 산학협력단
Priority to KR1020150045559A priority Critical patent/KR101675936B1/ko
Publication of KR20160117014A publication Critical patent/KR20160117014A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101675936B1 publication Critical patent/KR101675936B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F293/00Macromolecular compounds obtained by polymerisation on to a macromolecule having groups capable of inducing the formation of new polymer chains bound exclusively at one or both ends of the starting macromolecule
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514Colour filters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

본 발명은 TFT 어레이 기판; 컬러필터 기판; 및 상기 어레이 기판과 컬러기판 사이에 개재된 액정층을 포함하여 구성되는 액정표시소자로서, 상기 액정층은 액정 및 액정 배향층을 포함하고, 상기 액정 배향층은 하나 이상의 소수성 단위와 하나 이상의 친수성 단위를 포함하는 양친성 블록공중합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자를 제공한다.
따라서 본 발명에 따른 양친성 블록공중합체를 포함하는 액정 배향층, 이를 이용한 액정표시소자 및 이의 제조방법은 기존의 폴리이미드 배향막 없이 액정분자들의 배향성과 우수한 전기광학특성을 구현할 수 있는 효과가 있다.

Description

양친성 블록공중합체를 포함하는 액정 배향층, 이를 이용한 액정표시소자 및 이의 제조방법{LIQUID CRYSTAL ALIGNMENT LAYER COMPRISING AMPHIPHILIC BLOCK COPOLYMER, LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 양친성 블록공중합체를 포함하는 액정 배향층, 이를 이용한 액정표시소자 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정표시소자의 제조 시에 액정분자의 배향을 위해 사용되는 액정 배향층, 이를 이용한 액정표시소자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
액정 표시장치(liquid crystal display)는 액정의 광투과율을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시소자와 광을 제공하는 백라이트 어셈블리로 구성된다. 상기 액정표시소자는 일반적으로 TFT 어레이 기판, 상기 어레이 기판과 대향하는 컬러 필터(color filter)층 기판 및 상기 어레이 기판과 상기 컬러필터층 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 액정층에 전계가 인가되면 형성된 전계에 따라 액정분자들의 배열이 변화되고 이에 따라 액정층을 통과한 입사광들의 위상차가 발생하여 빛이 투과되어 영상이 표시된다.
일반적으로 표시장치에 전압이 공급되지 않은 상태에서 액정분자의 초기 배향을 형성하기 위해 배향막 고분자층을 사용하게 된다. 통상 폴리이미드(polyimide)계 고분자가 주로 이용되며, 액정 주입 전 상기 어레이 및 컬러필터층 기판 각각에 박막 형태로 고분자 용액을 프린팅 후 열처리 소성과정을 거쳐 형성하게 된다.
하지만 기존 배향막 공정은 액정 주입 전 별도의 박막 형성 단계가 필요하며, 상기 박막의 소성 시 다단계의 건조 및 경화 공정을 거치게 되어 복잡하고 많은 시간이 소요되게 되는 단점이 있다. 또한 박막의 두께 불균일로 얼룩 등의 문제가 발생되었다.
대한민국 등록특허 제10-0484851호 대한민국 등록특허 제10-0782436호 대한민국 등록특허 제10-1046926호
본 발명은, 폴리이미드 배향막 없이 양친성 블록공중합체를 이용하여, 표시특성을 구현하는 저원가 및 고속응답 액정표시장치 및 이의 제조방법을 제공하고, 액정층의 액정분자들을 균일하게 배열하는 액정 배향층을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은, TFT 어레이 기판; 컬러필터 기판; 및 상기 어레이 기판과 컬러기판 사이에 개재된 액정층을 포함하여 구성되는 액정표시소자로서, 상기 액정층은 액정 및 액정 배향층을 포함하고, 상기 액정 배향층은 하나 이상의 소수성 단위와 하나 이상의 친수성 단위를 포함하는 양친성 블록공중합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자를 제공한다.
상기 소수성 단위는
Figure pat00001
또는
Figure pat00002
(10 ≤ m ≤ 40)로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 친수성 단위는
Figure pat00003
또는
Figure pat00004
(1 ≤ n ≤ 30)로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 하기 화학식 1로도 표시될 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00005
상기 화학식 1에서, a는 소수성 단위, b는 친수성 단위임.
상기 친수성 단위는 양친성 블록공중합체 100 중량부에 대하여 10 내지 70 중량부로 포함될 수 있다. 10 내지 70 중량부로 혼합되는 경우 균일한 자기조립 액정 배향층이 형성되어 검은(black) 화면 표시능력이 뛰어나고 액정의 우수한 계조표현이 가능해지는 효과가 있다.
바람직하게 상기 양친성 블록공중합체는 폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌-블록-폴리프로필렌글리콜, 폴리프로필렌-블록-폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌-블록-폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜-블록-폴리에틸렌, 폴리에틸렌-블록-폴리프로필렌글리콜-블록-폴리에틸렌, 폴리에틸렌글리콜-블록-폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜 및 폴리프로필렌글리콜-블록-폴리에틸렌-블록-폴리프로필렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명은, TFT 어레이 기판; 컬러필터 기판; 및 상기 어레이 기판과 컬러기판 사이에 개재된 액정층을 포함하여 구성되는 액정표시소자 제조방법으로서, 하나 이상의 소수성 단위와 하나 이상의 친수성 단위를 포함하는 양친성 블록공중합체를 액정에 첨가하여 양친성 블록공중합체-액정 혼합물을 제조하는 단계; 상기 어레이 기판 및 컬러필터 기판 중, 하나 이상의 기판의 일면에 상기 혼합물을 떨어뜨리는 단계; 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에 상기 혼합물이 위치하도록, 두 기판을 합착하는 단계; 및 합착된 기판을 열처리하고 상온으로 냉각하는 단계를 포함하는 액정표시소자 제조방법을 제공한다.
상기 소수성 단위는
Figure pat00006
또는
Figure pat00007
(10 ≤ m ≤ 40)로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 친수성 단위는
Figure pat00008
또는
Figure pat00009
(1 ≤ n ≤ 30)로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 하기 화학식 1로도 표시될 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00010
상기 화학식 1에서, a는 소수성 단위, b는 친수성 단위임.
바람직하게 상기 양친성 블록공중합체는 폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌-블록-폴리프로필렌글리콜, 폴리프로필렌-블록-폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌-블록-폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜-블록-폴리에틸렌, 폴리에틸렌-블록-폴리프로필렌글리콜-블록-폴리에틸렌, 폴리에틸렌글리콜-블록-폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜 및 폴리프로필렌글리콜-블록-폴리에틸렌-블록-폴리프로필렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 친수성 단위는 양친성 블록공중합체 100 중량부에 대하여 10 내지 70 중량부로 포함될 수 있다. 10 내지 70 중량부로 혼합되는 경우 균일한 자기조립 액정 배향층이 형성되어 검은(black) 화면 표시능력이 뛰어나고 액정의 우수한 계조표현이 가능해지는 효과가 있다.
상기 양친성 블록공중합체는, 액정 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부로 첨가될 수 있다. 0.01 내지 10 중량부로 혼합되는 경우 상분리에 의해, 빛샘 불량없는 검은 화면을 나타내는 균일한 자기조립 액정 배향층이 형성되는 효과가 있다.
또한 상기 열처리는 80 내지 120 ℃ 온도에서 30 내지 120 분 동안 수행될 수 있다.
또한 본 발명은, 액정표시소자에 사용되는 액정 배향층으로서, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 양친성 블록공중합체로 구성되는 액정 배향층을 제공한다.
상기 소수성 단위는
Figure pat00011
또는
Figure pat00012
(10 ≤ m ≤ 40)로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 친수성 단위는
Figure pat00013
또는
Figure pat00014
(1 ≤ n ≤ 30)로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 하기 화학식 1로도 표시될 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00015
상기 화학식 1에서, a는 소수성 단위, b는 친수성 단위임.
바람직하게 상기 양친성 블록공중합체는 폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌-블록-폴리프로필렌글리콜, 폴리프로필렌-블록-폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌-블록-폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜-블록-폴리에틸렌, 폴리에틸렌-블록-폴리프로필렌글리콜-블록-폴리에틸렌, 폴리에틸렌글리콜-블록-폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜 및 폴리프로필렌글리콜-블록-폴리에틸렌-블록-폴리프로필렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 친수성 단위는 양친성 블록공중합체 100 중량부에 대하여 10 내지 70 중량부로 포함될 수 있다. 10 내지 70 중량부로 혼합되는 경우 균일한 자기조립 액정 배향층이 형성되어 검은(black) 화면 표시능력이 뛰어나고 액정의 우수한 계조표현이 가능해지는 효과가 있다.
본 발명에 따른 양친성 블록공중합체를 포함하는 액정 배향층, 이를 이용한 액정표시소자 및 이의 제조방법은 기존의 폴리이미드 배향막 없이 액정분자들의 배향성과 우수한 전기광학특성을 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시소자의 모식도이다.
도 2는 백라이트가 켜진 상태에서 전압 인가가 되지 않은 액정표시소자(실시예 및 비교예)의 검은(black) 화면 정도를 나타낸 이미지이다.
도 3은 실시예 및 비교예의 전압에 따른 투과율 곡선(voltage-transmittance curve)을 측정한 그래프이다.
도 4는 ITO 투명전극과 양친성 블록공중합체가 형성하는 배향표면의 접촉각을 양친성 블록공중합체의 물성 및 농도에 따라 나타낸 그래프이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명의 목적, 특징, 장점은 이하의 도면 및 실시예를 통하여 쉽게 이해될 것이다. 본 발명은 여기서 설명되는 도면 및 실시예에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화될 수 있다. 여기서 소개되는 도면 및 실시예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서. 이하의 도면 및 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 제한되어서는 안 된다.
도 1을 참조하여 본 발명의 액정표시소자(100)를 설명하면 다음과 같다. 액정표시소자(100)는 컬러필터 기판(110)과 TFT 어레이 기판(120) 사이에 액정층을 포함하여 구성된다. 액정표시소자(100)의 기판(110, 120) 사이에 양친성 블록공중합체(140)를 포함하는 액정 배향층이 형성된다. 양친성 블록공중합체(140)는 한쪽 말단에는 액정층의 액정(130)과 상호작용을 하는 소수성 단위(142)가, 다른 말단에는 기판과 결합하는 친수성 단위(141)가 결합되어 있다. 양친성 블록공중합체(140)의 소수성 단위(142)는 액정층의 액정분자들과 상호작용하여 액정분자들을 수직 배향시키게 되고, 친수성 단위(141)는 기판의 ITO 전극 또는 유리와 수소결합을 하여 양친성 블록공중합체(140)가 기판에 고정되게 한다.
< 실시예 1> 액정표시소자 제조 1 - PEG 20 중량부 , 0.1 중량부
유전율 이방성(△ε)이 3.3인 호스트(host) 액정에 비공유결합이 가능한 양친성 블록공중합체인 폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜(polyethylene-block-polyethylene glycol; pe-b-peg)을 첨가하였다. 이때 폴리에틸렌글리콜은 폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜 100 중량부에 대하여 20 중량부이고, 양친성 블록공중합체는 액정 100 중량부에 대하여 0.1 중량부를 첨가하였다. 그 다음 70 ℃ 온도에서 약 10분간 교반하여 양친성 블록공중합체가 호스트(host) 액정에 완전히 녹아 혼합되도록 하였다.
그 다음 화소전극(ITO)을 갖는 하부 TFT 어레이 기판 또는 공통전극(common ITO)을 갖는 상부 컬러필터 기판에 양친성 블록공중합체-액정 혼합물을 고르게 떨어트려 놓고 두 기판을 봉지제(sealant)를 이용해 합착하였다. 합착 후 액정표시 셀(cell)을 100 ℃ 온도의 고온 오븐에서 약 1 시간 동안 열처리를 한 후 상온으로 냉각하여 양친성 블록공중합체들이 기판과 비공유결합을 하도록 하고 동시에 액정분자들이 양친성 블록공중합체에 의해 수직으로 배향되게 하여 액정 배향층을 형성시킴으로써 액정표시소자를 제조하였다.
<실시예 2> 액정표시소자 제조 2 - PEG 20 중량부, 0.05 중량부
유전율 이방성(△ε)이 3.3인 호스트(host) 액정에 비공유결합이 가능한 양친성 블록공중합체인 폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜(polyethylene-block-polyethylene glycol; pe-b-peg)을 첨가하였다. 이때 폴리에틸렌글리콜은 폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜 100 중량부에 대하여 20 중량부이고, 양친성 블록공중합체는 액정 100 중량부에 대하여 0.05 중량부를 첨가하였다. 그 다음 70 ℃ 온도에서 약 10분간 교반하여 양친성 블록공중합체가 호스트(host) 액정에 완전히 녹아 혼합되도록 하였다.
그 다음 화소전극(ITO)을 갖는 하부 TFT 어레이 기판 또는 공통전극(common ITO)을 갖는 상부 컬러필터 기판에 양친성 블록공중합체-액정 혼합물을 고르게 떨어트려 놓고 두 기판을 봉지제(sealant)를 이용해 합착하였다. 합착 후 액정표시 셀(cell)을 100 ℃ 온도의 고온 오븐에서 약 1 시간 동안 열처리를 한 후 상온으로 냉각하여 양친성 블록공중합체들이 기판과 비공유결합을 하도록 하고 동시에 액정분자들이 양친성 블록공중합체에 의해 수직으로 배향되게 하여 액정 배향층을 형성시킴으로써 액정표시소자를 제조하였다.
< 실시예 3> 액정표시소자 제조 3 - PEG 50 중량부 , 0.05 중량부
유전율 이방성(△ε)이 3.3인 호스트(host) 액정에 비공유결합이 가능한 양친성 블록공중합체인 폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜(polyethylene-block-polyeth ylene glycol; pe-b-peg)을 첨가하였다. 이때 폴리에틸렌글리콜은 폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜 100 중량부에 대하여 50 중량부이고, 양친성 블록공중합체는 액정 100 중량부에 대하여 0.05 중량부를 첨가하였다. 그 다음 70 ℃ 온도에서 약 10분간 교반하여 양친성 블록공중합체가 호스트(host) 액정에 완전히 녹아 혼합되도록 하였다.
그 다음 화소전극(ITO)을 갖는 하부 TFT 어레이 기판 또는 공통전극(common ITO)을 갖는 상부 컬러필터 기판에 양친성 블록공중합체-액정 혼합물을 고르게 떨어트려 놓고 두 기판을 봉지제(sealant)를 이용해 합착하였다. 합착 후 액정표시 셀(cell)을 100 ℃ 온도의 고온 오븐에서 약 1 시간 동안 열처리를 한 후 상온으로 냉각하여 양친성 블록공중합체들이 기판과 비공유결합을 하도록 하고 동시에 액정분자들이 양친성 블록공중합체에 의해 수직으로 배향되게 하여 액정 배향층을 형성시킴으로써 액정표시소자를 제조하였다.
< 실시예 4> 액정표시소자 제조 4 - PEG 50 중량부 , 0.1 중량부
유전율 이방성(△ε)이 3.3인 호스트(host) 액정에 비공유결합이 가능한 양친성 블록공중합체인 폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜(polyethylene-block-polyeth ylene glycol; pe-b-peg)을 첨가하였다. 이때 폴리에틸렌글리콜은 폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜 100 중량부에 대하여 50 중량부이고, 양친성 블록공중합체는 액정 100 중량부에 대하여 0.1 중량부를 첨가하였다. 그 다음 70 ℃ 온도에서 약 10분간 교반하여 양친성 블록공중합체가 호스트(host) 액정에 완전히 녹아 혼합되도록 하였다.
그 다음 화소전극(ITO)을 갖는 하부 TFT 어레이 기판 또는 공통전극(common ITO)을 갖는 상부 컬러필터 기판에 양친성 블록공중합체-액정 혼합물을 고르게 떨어트려 놓고 두 기판을 봉지제(sealant)를 이용해 합착하였다. 합착 후 액정표시 셀(cell)을 100 ℃ 온도의 고온 오븐에서 약 1 시간 동안 열처리를 한 후 상온으로 냉각하여 양친성 블록공중합체들이 기판과 비공유결합을 하도록 하고 동시에 액정분자들이 양친성 블록공중합체에 의해 수직으로 배향되게 하여 액정 배향층을 형성시킴으로써 액정표시소자를 제조하였다.
< 비교예 >
화소전극(ITO)을 갖는 하부 TFT 어레이 기판 또는 공통전극(common ITO)을 갖는 상부 컬러필터 기판에 폴리이미드계 배향제(polyimide)를 도포한 후 두 기판을 봉지제(sealant)를 이용해 합착하였다. 합착 후 액정을 주입 한 후, 액정표시 셀(cell)을 100 ℃ 온도의 고온 오븐에서 약 1 시간 동안 열처리를 한 후 상온으로 냉각하여 액정표시소자를 제조하였다.
< 실험예 1> 배향력 및 전기광학특성 분석
실시예에 따라 제조된 액정표시소자의 배향력 및 전기광학특성을 측정하였다. 먼저 전압이 액정소자에 인가되지 않은 O V에서 검은(black) 화면표시정도를 비교분석한 결과, 실시예에 따른 액정표시 셀은 화면 전체적으로 빛샘(light leakage)이 없이 검은(black) 화면을 구현하였다(도 2 참조).
또한 편광현미경 (BXP 51, Olympus) 사진을 통하여 액정의 배향상태를 확인한 결과 실시예에 따른 액정표시 셀은 기존 폴리이미드 배향막이 적용된 액정표시 셀(비교예)과 동등한 수준으로 수직 배향력을 나타내었다.
그리고 전압에 따른 투과율 곡선(voltage-transmittance curve)을 측정한 결과, 기존의 액정표시 셀(비교예)과 유사한 V-T 특성을 나타내어 전압에 따른 계조(gray scale) 표현이 가능한 것으로 나타났다(도 3 참조).
< 실험예 2> 접촉각 분석
상기의 양친성 블록공중합체가 ITO 투명전극과 비공유결합하여 형성된 배향표면의 접촉각을 블록 공중합체의 물성 및 농도에 따라 확인해 본 결과, 최소 PEG 20 중량부, 양친성 공중합체 0.05 중량부 이상에서 균일한 자기조립 액정 배향층이 형성되는 것으로 확인되었다(도 4와 도 5 참조).
100: 액정표시소자
110: 컬러필터기판 111: 기판
112: 컬러필터 113: 공통전극
120: TFT 어레이 기판 121: 기판
122: 절연막 123: 화소전극
124: 데이터 배선 130: 액정
140: 양친성 블록공중합체 141: 친수성 단위
142: 소수성 단위
150: 쇼트 160: 봉지제

Claims (14)

  1. TFT 어레이 기판;
    컬러필터 기판; 및
    상기 어레이 기판과 컬러기판 사이에 개재된 액정층을 포함하여 구성되는 액정표시소자로서,
    상기 액정층은 액정 및 액정 배향층을 포함하고,
    상기 액정 배향층은 하나 이상의 소수성 단위와 하나 이상의 친수성 단위를 포함하는 양친성 블록공중합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 소수성 단위는
    Figure pat00016
    또는
    Figure pat00017
    (10 ≤ m ≤ 40)로 이루어진 군에서 선택되고,
    상기 친수성 단위는
    Figure pat00018
    또는
    Figure pat00019
    (1 ≤ n ≤ 30)로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 친수성 단위는 양친성 블록공중합체 100 중량부에 대하여 10 내지 70 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 양친성 블록공중합체는 폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌-블록-폴리프로필렌글리콜, 폴리프로필렌-블록-폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌-블록-폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜-블록-폴리에틸렌, 폴리에틸렌-블록-폴리프로필렌글리콜-블록-폴리에틸렌, 폴리에틸렌글리콜-블록-폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜 및 폴리프로필렌글리콜-블록-폴리에틸렌-블록-폴리프로필렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  5. TFT 어레이 기판;
    컬러필터 기판; 및
    상기 어레이 기판과 컬러기판 사이에 개재된 액정층을 포함하여 구성되는 액정표시소자 제조방법으로서,
    하나 이상의 소수성 단위와 하나 이상의 친수성 단위를 포함하는 양친성 블록공중합체를 액정에 첨가하여 양친성 블록공중합체-액정 혼합물을 제조하는 단계;
    상기 어레이 기판 및 컬러필터 기판 중, 하나 이상의 기판의 일면에 상기 혼합물을 떨어뜨리는 단계;
    상기 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에 상기 혼합물이 위치하도록, 두 기판을 합착하는 단계; 및
    합착된 기판을 열처리하고 상온으로 냉각하는 단계를 포함하는 액정표시소자 제조방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 소수성 단위는
    Figure pat00020
    또는
    Figure pat00021
    (10 ≤ m ≤ 40)로 이루어진 군에서 선택되고,
    상기 친수성 단위는
    Figure pat00022
    또는
    Figure pat00023
    (1 ≤ n ≤ 30)로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 친수성 단위는 양친성 블록공중합체 100 중량부에 대하여 10 내지 70 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 양친성 블록공중합체는, 액정 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부로 첨가되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 양친성 블록공중합체는 폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌-블록-폴리프로필렌글리콜, 폴리프로필렌-블록-폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌-블록-폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜-블록-폴리에틸렌, 폴리에틸렌-블록-폴리프로필렌글리콜-블록-폴리에틸렌, 폴리에틸렌글리콜-블록-폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜 및 폴리프로필렌글리콜-블록-폴리에틸렌-블록-폴리프로필렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 열처리는 80 내지 120 ℃ 온도에서 30 내지 120 분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  11. 액정표시소자에 사용되는 액정 배향층으로서,
    하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 양친성 블록공중합체로 구성되는 액정 배향층.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 소수성 단위는
    Figure pat00024
    또는
    Figure pat00025
    (10 ≤ m ≤ 40)로 이루어진 군에서 선택되고,
    상기 친수성 단위는
    Figure pat00026
    또는
    Figure pat00027
    (1 ≤ n ≤ 30)로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 액정 배향층.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 친수성 단위는 양친성 블록공중합체 100 중량부에 대하여 10 내지 70 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 액정 배향층.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 양친성 블록공중합체는 폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌-블록-폴리프로필렌글리콜, 폴리프로필렌-블록-폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌-블록-폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜-블록-폴리에틸렌, 폴리에틸렌-블록-폴리프로필렌글리콜-블록-폴리에틸렌, 폴리에틸렌글리콜-블록-폴리에틸렌-블록-폴리에틸렌글리콜 및 폴리프로필렌글리콜-블록-폴리에틸렌-블록-폴리프로필렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 배향층.
KR1020150045559A 2015-03-31 2015-03-31 양친성 블록공중합체를 포함하는 액정 배향층, 이를 이용한 액정표시소자 및 이의 제조방법 KR101675936B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150045559A KR101675936B1 (ko) 2015-03-31 2015-03-31 양친성 블록공중합체를 포함하는 액정 배향층, 이를 이용한 액정표시소자 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150045559A KR101675936B1 (ko) 2015-03-31 2015-03-31 양친성 블록공중합체를 포함하는 액정 배향층, 이를 이용한 액정표시소자 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160117014A true KR20160117014A (ko) 2016-10-10
KR101675936B1 KR101675936B1 (ko) 2016-11-14

Family

ID=57146422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150045559A KR101675936B1 (ko) 2015-03-31 2015-03-31 양친성 블록공중합체를 포함하는 액정 배향층, 이를 이용한 액정표시소자 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101675936B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110941119A (zh) * 2019-11-14 2020-03-31 Tcl华星光电技术有限公司 显示器及其制备方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101974162B1 (ko) * 2017-02-21 2019-04-30 명지대학교 산학협력단 자기정렬 액정 배향층, 이를 이용한 액정표시장치 및 이의 제조방법
KR102153291B1 (ko) 2018-11-05 2020-09-08 엔씨케이 주식회사 액정 배향제, 이를 이용한 액정 표시 소자 및 이의 제조 방법

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0173804B1 (ko) * 1993-11-25 1999-03-20 쯔지 하루오 액정표시소자
KR100484851B1 (ko) 2001-09-11 2005-04-22 샤프 가부시키가이샤 액정 표시 장치 및 광학소자, 및 이들의 제조방법
JP2007206536A (ja) * 2006-02-03 2007-08-16 Seiko Epson Corp 液晶組成物、液晶装置及び電子機器
KR100782436B1 (ko) 2005-12-30 2007-12-05 제일모직주식회사 액정 배향제
KR20100117685A (ko) * 2008-02-28 2010-11-03 샤프 가부시키가이샤 액정 배향막 형성용 조성물 및 액정 표시 장치
KR101046926B1 (ko) 2004-08-12 2011-07-06 삼성전자주식회사 액정표시장치의 액정 배향막용 조성물
KR20140036948A (ko) * 2012-09-17 2014-03-26 전북대학교산학협력단 액정 수직배향 유도제 및 이를 이용하여 제조된 액정표시장치

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0173804B1 (ko) * 1993-11-25 1999-03-20 쯔지 하루오 액정표시소자
KR100484851B1 (ko) 2001-09-11 2005-04-22 샤프 가부시키가이샤 액정 표시 장치 및 광학소자, 및 이들의 제조방법
KR101046926B1 (ko) 2004-08-12 2011-07-06 삼성전자주식회사 액정표시장치의 액정 배향막용 조성물
KR100782436B1 (ko) 2005-12-30 2007-12-05 제일모직주식회사 액정 배향제
JP2007206536A (ja) * 2006-02-03 2007-08-16 Seiko Epson Corp 液晶組成物、液晶装置及び電子機器
KR20100117685A (ko) * 2008-02-28 2010-11-03 샤프 가부시키가이샤 액정 배향막 형성용 조성물 및 액정 표시 장치
KR20140036948A (ko) * 2012-09-17 2014-03-26 전북대학교산학협력단 액정 수직배향 유도제 및 이를 이용하여 제조된 액정표시장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110941119A (zh) * 2019-11-14 2020-03-31 Tcl华星光电技术有限公司 显示器及其制备方法
CN110941119B (zh) * 2019-11-14 2022-04-05 Tcl华星光电技术有限公司 两亲性微球材料、其制备方法、以及显示器

Also Published As

Publication number Publication date
KR101675936B1 (ko) 2016-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8349413B2 (en) Liquid crystal display panel and fabricating method thereof
JP4052307B2 (ja) 液晶配向剤およびそれを用いた液晶表示素子
US11409165B2 (en) Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
WO2014061755A1 (ja) 液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法
KR102389299B1 (ko) 배향 조성물, 액정표시패널 및 이의 제조 방법
JP2015040950A (ja) 液晶表示装置の製造方法、及び、液晶表示装置
TW201307968A (zh) 液晶顯示裝置及液晶顯示裝置之製造方法
CN105511165A (zh) 液晶显示装置及其制造方法
CN102650765A (zh) 液晶显示装置及其制造方法
KR101675936B1 (ko) 양친성 블록공중합체를 포함하는 액정 배향층, 이를 이용한 액정표시소자 및 이의 제조방법
US7656373B2 (en) Liquid crystal display and method of manufacturing the same
WO2018180852A1 (ja) 液晶表示装置、及び、液晶表示装置の製造方法
KR101618785B1 (ko) 액정 배향층, 이를 이용한 수직배향 액정표시소자 및 이의 제조방법
CN109471303A (zh) 液晶显示装置及其制造方法
KR101607479B1 (ko) 액정 배향층, 이를 이용한 액정표시소자 및 이의 제조방법
TW201629601A (zh) 液晶顯示裝置之製造方法
KR101992881B1 (ko) 액정표시소자
JP2013105063A (ja) 液晶配向剤および液晶表示素子
KR101704400B1 (ko) 반응성 유기분자 배향막, 이를 이용한 액정표시소자 및 이의 제조방법
KR101974162B1 (ko) 자기정렬 액정 배향층, 이를 이용한 액정표시장치 및 이의 제조방법
KR101970588B1 (ko) 자기조립 다관능성 광반응 액정 배향층, 이를 이용한 액정표시장치 및 이의 제조방법
KR101802182B1 (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
CN110244494A (zh) 液晶显示装置、其制造方法及相位差层用单体材料
WO2019009166A1 (ja) 液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法
KR101274650B1 (ko) 액정표시소자 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant