KR20160127856A - Fringe - Field Switching Liquid Crystal Displays and method of preparing the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a fringe field switching liquid crystal displaying device and a method for manufacturing the same capable of implementing high image quality by preventing a penetration ratio interference phenomenon between pixel areas. The FFS liquid crystal displaying device is provided to form a polymer network between pixel areas, thereby preventing distortion of light in device driving by maintaining a dark state without moving liquid crystal between the pixel areas after applying driving voltage. The liquid crystal displaying device shortens process time generated for BM manufacture and installation; saves process costs; and improves a process yield by minimizing or not using BM of an upper substrate.

Description

프린지 필드 스위칭 액정 표시장치 및 그 제조방법{Fringe - Field Switching Liquid Crystal Displays and method of preparing the same} FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a fringe field switching liquid crystal display device,

본 발명은 프린지 필드 스위칭 액정 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화소영역과 화소영역 사이의 투과율 간섭 현상을 방지하여 고화질을 구현할 수 있는 프린지 필드 스위칭 액정 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fringe field switching liquid crystal display and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a fringe field switching liquid crystal display capable of preventing a transmittance interference phenomenon between a pixel region and a pixel region, .

현재 모니터, 노트북, 핸드폰 등 중소형 액정표시소자에서 많이 응용되고 있는 액정 모드는 트위스티드 네마틱(twisted nematic : TN) 모드이다. TN 모드는 높은 광효율 뿐만 아니라 높은 공정 수율을 장점으로 많이 응용되고 있지만, 전압 인가시에 액정 분자가 수직 방향으로 운동하기 때문에 시야각이 협소하다는 단점을 가지고 있다. 좁은 시야각 문제를 해결하기 위하여 수평 전기장을 이용한 인플레인 스위칭(In-Plane Switching : IPS) 모드와 프린지 필드 스위칭(FFS) 모드가 개발되었다. Currently, twisted nematic (TN) mode is a liquid crystal mode that is widely applied to small and medium sized liquid crystal display devices such as a monitor, a notebook computer, and a mobile phone. TN mode is widely applied not only for high optical efficiency but also for high process yield. However, TN mode has a disadvantage that the viewing angle is narrow because the liquid crystal molecules move in the vertical direction when voltage is applied. An in-plane switching (IPS) mode and a fringe field switching (FFS) mode using a horizontal electric field have been developed to solve the narrow viewing angle problem.

두 모드는 액정 분자가 기판에 평행하게 한쪽 방향으로 회전하기 때문에 TN 모드보다 시야각이 우수하다. 하지만 IPS 모드의 경우는 전극 윗부분에서 액정 분자들이 회전하지 않아서 광효율이 떨어지고, 구동전압이 높으며, 시야각에 따른 컬러 쉬프트 문제와 같은 고질적인 문제를 가지고 있다. 이러한 IPS 모드가 갖는 여러 가지 문제점들을 개선하기 위해 FFS 모드가 제안되었다. 도 1은 종래 FFS 모드를 나타내고 도 2는 종래 FFS 모드의 투과율 간섭 현상을 보여주는 그래프이고, 도 3은 종래 FFS 모드의 투과율 간섭 현상을 3D로 시뮬레이션한 것이다. 도 1을 참고하면, FFS 모드는 하부편광판(10), 하부기판(20), 유기막(30), 공통 전극(50)과 화소 전극(70)이 절연막(60)을 사이에 두고 투명 전극 구조를 형성하고 있으면서, 공통 전극과 화소 전극과의 수평 간격을 상, 하 기판 사이의 간격인 셀 갭보다 좁게 형성하여 공통 전극과 화소 전극 간에 강한 프린지 전기장이 형성되도록 하여 화소 전극의 윗부분에서도 액정분자들을 회전시켜 높은 광효율, 저전압 구동, 광시야각 특성을 보인다. 하지만 이러한 장점에도 불구하고, 도 2와 도3과 같이, FFS 모드는 데이터 신호 전극과 화소 전극 사이에 노이즈(noise) 전압이 원치 않게 걸리고, 이 전압에 액정이 반응하기 때문에 crosstalk(투과율 간섭 현상)를 가져오는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 이 영역을 가릴 수 있는 블랙매트릭스(black matrix)(100)의 폭을 넓혀야 하므로 결과적으로 개구율이 감소된다. Both modes have better viewing angles than the TN mode because the liquid crystal molecules rotate in one direction parallel to the substrate. However, in the case of the IPS mode, the liquid crystal molecules are not rotated at the upper portion of the electrode, thereby lowering the light efficiency, the driving voltage is high, and the color shift problem due to the viewing angle. In order to solve various problems of the IPS mode, an FFS mode has been proposed. FIG. 1 is a graph showing a conventional FFS mode, FIG. 2 is a graph showing a transmittance interference phenomenon in a conventional FFS mode, and FIG. 3 is a 3D simulation of a transmittance interference phenomenon in the conventional FFS mode. 1, the FFS mode is a mode in which the lower polarizer 10, the lower substrate 20, the organic film 30, the common electrode 50, and the pixel electrode 70 are sandwiched by the transparent electrode structure The horizontal gap between the common electrode and the pixel electrode is narrower than the cell gap between the upper and lower substrates to form a strong fringe electric field between the common electrode and the pixel electrode so that the liquid crystal molecules And exhibits high optical efficiency, low voltage driving, and wide viewing angle characteristics. However, in spite of these advantages, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, in the FFS mode, a noise voltage is undesirably applied between the data signal electrode and the pixel electrode, and since the liquid crystal reacts with this voltage, . To solve this problem, the width of the black matrix 100, which can cover the area, must be widened, and as a result, the aperture ratio is reduced.

[선행기술][Prior Art]

1. 공개특허 10-2012-21373호 ; 프린지 필드 스위칭 액정 표시소자 1. Open Patent 10-2012-21373; Fringe Field Switching Liquid Crystal Display

본 발명은 투과율 간섭 현상을 해결할 수 있는 FFS 모드 액정 표시장치를 제공하는 것이다. The present invention provides an FFS mode liquid crystal display capable of solving a transmittance interference phenomenon.

본 발명은 상부 기판에 형성되는 블랙매트릭스 사용하지 않거나 그 사용을 최소화고도 투과율 간섭 현상을 방지할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for preventing a black matrix formed on an upper substrate or preventing a high transmittance interference phenomenon that minimizes its use.

본 발명의 하나의 양상은 One aspect of the present invention is

하부 기판, 상부 기판 및 상기 기판들 사이에 삽입된 액정층을 포함하고, A lower substrate, an upper substrate, and a liquid crystal layer interposed between the substrates,

상기 하부 기판에는 상호 교차하는 방향으로 형성되는 게이트 라인들과 데이터 라인들에 의해 각 화소 영역이 규정되고 상기 게이트 라인 및 데이터 라인들의 교차부에는 박막트랜지스터(TFT)가 배치되고, Wherein each pixel region is defined by gate lines and data lines formed in a direction crossing each other on the lower substrate, a thin film transistor (TFT) is disposed at an intersection of the gate lines and the data lines,

상기 하부기판 상부에 유기막을 사이에 두고 공통전극이 형성되고, 상기 공통전극 상부에 절연막을 사이에 두고 화소전극이 형성되는 FFS 모드 액정표시장치에 있어서, Wherein a common electrode is formed on an upper surface of the lower substrate with an organic film interposed therebetween, and a pixel electrode is formed over the common electrode with an insulating film interposed therebetween,

상기 화소전극은 적색, 녹색 및 청색 화소 영역에 각각 형성되고, 상기 화소 영역과 화소 영역 사이의 액정층에는 고분자 네트워크가 형성되어 액정이 구동하지 않는 것을 FFS 모드 액정표시장치에 관계한다. The pixel electrodes are formed in the red, green, and blue pixel regions, respectively, and a polymer network is formed in the liquid crystal layer between the pixel region and the pixel region, so that the liquid crystal is not driven.

다른 양상에서 본 발명은 In another aspect,

하부 기판, 상부 기판 및 상기 기판들 사이에 삽입된 액정층을 포함하고, 상기 하부 기판에는 상호 교차하는 방향으로 형성되는 게이트 라인들과 데이터 라인들에 의해 각 화소 영역이 규정되고 상기 게이트 라인 및 데이터 라인들의 교차부에는 박막트랜지스터(TFT)가 배치되는 프린지 필드 스위칭 액정 표시 장치의 제조방법에 있어서, A lower substrate, an upper substrate, and a liquid crystal layer interposed between the substrates, Wherein the pixel region is defined by gate lines and data lines formed in a direction intersecting with the lower substrate and a thin film transistor (TFT) is disposed at an intersection of the gate lines and the data lines, In the production method of the present invention,

하부기판 상부에 다수의 TFT 배선을 형성하는 단계 ; Forming a plurality of TFT wirings over the lower substrate;

상기 하부기판과 TFT 배선 상부에 유기막을 형성하는 단계 ; Forming an organic film on the lower substrate and the TFT wiring;

상기 유기막 상부에 공통전극을 형성하는 단계 ; Forming a common electrode on the organic layer;

상기 공통전극 상부에 절연막을 형성하는 단계 ; Forming an insulating film on the common electrode;

상기 절연막 상부의 상기 화소영역에 화소전극을 형성하는 단계 ; Forming a pixel electrode in the pixel region above the insulating film;

상기 하부기판과 상부기판을 합착하는 단계 ; Attaching the lower substrate and the upper substrate;

상기 액정, 광경화성 단분자 및 광개시제를 포함하는 액정혼합물을 상기 하부기판과 상부기판 사이에 주입하는 단계 ; 및 Injecting a liquid crystal mixture comprising the liquid crystal, photo-curable monomers and photoinitiator between the lower substrate and the upper substrate; And

상기 화소영역과 화소영역 사이 영역에 대해서만 자외선을 조사하는 프린지 필드 스위칭 액정 표시 장치의 제조방법에 관계한다. And a method of manufacturing a fringe field switching liquid crystal display device that irradiates ultraviolet light only to an area between the pixel area and the pixel area.

본 발명의 FFS 방식의 액정표시장치는 상기 화소영역과 화소영역 사이에 고분자 네트워크를 형성함으로써 구동전압인가 후에 화소영역과 화소영역사이에 액정이 거동하지 않고 어둠상태를 유지하여 디바이스 구동 시 빛의 왜곡현상을 막아줄 수 있다. 또한, 본 발명의 액정표시장치는 상부기판의 BM을 데이터 배선(TFT 배선)폭의 반 이하로 사용하거나 BM을 사용하지 않으므로, BM 제조 및 설치로 발생하는 공정시간 단축 및 공정비용 절감으로 공정 수율을 개선할 수 있다.  The FFS type liquid crystal display device of the present invention forms a polymer network between the pixel region and the pixel region so that the liquid crystal does not move between the pixel region and the pixel region after the application of the driving voltage and maintains a dark state, It can prevent the phenomenon. Further, since the BM of the upper substrate is used for half or less of the width of the data line (TFT wiring) or the BM is not used, the liquid crystal display of the present invention can reduce the process time and manufacturing cost, Can be improved.

도 1은 종래 FFS 모드를 나타낸다.
도 2는 종래 FFS 모드의 투과율 간섭 현상을 보여주는 그래프이다.
도 3은 종래 FFS 모드의 투과율 간섭 현상을 3D로 시뮬레이션한 것이다.
도 4는 본 발명의 일구현예인 프린지필드 스위칭 모드의 액정 표시장치를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 프린지 필드 스위칭 모드의 평면도이다.
도 6은 화소영역과 화소영역 사이에 고분자 네트워크를 형성하는 것을 보여준다.
1 shows a conventional FFS mode.
2 is a graph showing the transmittance interference phenomenon in the conventional FFS mode.
3 is a 3D simulation of the transmittance interference phenomenon of the conventional FFS mode.
FIG. 4 shows a liquid crystal display of a fringe field switching mode, which is an embodiment of the present invention.
5 is a top view of the fringe field switching mode of the present invention.
6 shows the formation of a polymer network between the pixel region and the pixel region.

본 발명은 하기의 설명에 의하여 모두 달성될 수 있다. 하기의 설명은 본 발명의 바람직한 구체예를 기술하는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. The present invention can be all accomplished by the following description. The following description should be understood to describe preferred embodiments of the present invention, but the present invention is not necessarily limited thereto.

도 4는 본 발명의 일구현예인 프린지필드 스위칭 모드의 액정 표시장치를 나타낸다. 도 5는 본 발명의 프린지 필드 스위칭 모드의 평면도이다. 도 4 및 도 5를 참고하면, 본 발명의 액정 표시장치는 하부 기판(210), 상부 기판(290) 및 상기 기판들 사이에 삽입된 액정층(270)을 포함한다. FIG. 4 shows a liquid crystal display of a fringe field switching mode, which is an embodiment of the present invention. 5 is a top view of the fringe field switching mode of the present invention. 4 and 5, the liquid crystal display of the present invention includes a lower substrate 210, an upper substrate 290, and a liquid crystal layer 270 interposed between the substrates.

상기 하부 기판(210)에는 상호 교차하는 방향으로 형성되는 게이트 라인(320)들과 데이터 배선(310)들에 의해 각 화소 영역이 규정되고 상기 게이트 라인 및 데이터 라인들의 교차부에는 박막트랜지스터(TFT)가 배치된다. 즉, 상기 각 화소영역은 게이트 라인(320)과 데이터 배선(310)에 의해 의해 둘러싸여진 영역으로서, 상기 화소영역에 화소전극이 복수개 배치된다. In the lower substrate 210, pixel regions are defined by gate lines 320 and data lines 310 formed in mutually intersecting directions, and thin film transistors (TFT) are formed at intersections of the gate lines and the data lines. . That is, each pixel region is surrounded by the gate line 320 and the data line 310, and a plurality of pixel electrodes are arranged in the pixel region.

상기 하부기판(210) 상부에 유기막(220)을 사이에 두고 공통전극(240)이 형성되고, 상기 공통전극 상부에 절연막(270)을 사이에 두고 화소전극(260)이 형성된다. 상기 하부 기판(210) 아래에는 하부 편광판이 형성된다. A common electrode 240 is formed on the lower substrate 210 with an organic layer 220 interposed therebetween and a pixel electrode 260 is formed on the common electrode with an insulating layer 270 therebetween. A lower polarizer is formed below the lower substrate 210.

상기 박막트랜지스터(TFT)의 데이터 배선(줄여서 TFT 배선이라고 함, 230)은 상기 화소영역과 화소 영역 사이에 형성된다. 상기 데이터 배선(230)과 화소전극(260)은 일정한 간격을 두고 형성된다. A data line (also referred to as TFT line) 230 of the thin film transistor (TFT) is formed between the pixel region and the pixel region. The data lines 230 and the pixel electrodes 260 are formed at regular intervals.

상기 화소전극(260)은 적색, 녹색 및 청색 화소 영역(A, B, C)에 각각 형성되고, 상기 화소 영역과 화소 영역 사이의 액정층 공간(D)에는 고분자 네트워크(272)가 형성되어 액정(271)이 구동하지 않는다.  The pixel electrode 260 is formed in the red, green, and blue pixel regions A, B, and C, and a polymer network 272 is formed in the liquid crystal layer space D between the pixel region and the pixel region, (271) is not driven.

상기 고분자 네트워크(272)는 박막트랜지스터(TFT)의 데이터 배선(230) 상부의 액정층에 형성된다.  The polymer network 272 is formed on the liquid crystal layer above the data line 230 of the thin film transistor TFT.

상기 고분자 네트워크는 중합성기를 갖는 액정성 화합물이 경화되면서 형성되고, 상기 고분자 네트워크 내부에 액정이 갇혀 고정된다. The polymer network is formed by curing a liquid crystal compound having a polymerizable group, and the liquid crystal is trapped and fixed in the polymer network.

도 5를 참고하면, 데이터 배선(230, 310) 상부 측을 따라 고분자 네트워크(272)가 형성되어 있으며, 액정(271)이 상기 고분자 네트워크 내부에 갇혀 고정되어 있음을 보여주고 있다. Referring to FIG. 5, a polymer network 272 is formed along the upper side of the data lines 230 and 310, and liquid crystal 271 is trapped and fixed in the polymer network.

본원발명의 상기 액정표시장치는 액정층에 전원을 인가하여도 상기 고분자 네트워크에 갇힌 액정(271)이 구동하지 않고 어둠상태를 유지하며 디바이스 구동시 빛의 왜곡현상을 막아줄 수 있다. 따라서, 본원발명의 액정 표시장치는 화소영역과 화소영역 사이의 투과율 간섭 현상을 방지하기 위해 설치되는 블랙 매트릭스(Black matrix)를 데이터 배선 폭의 반 이하로 사용하거나 사용하지 않아도 된다. The liquid crystal display of the present invention can maintain the dark state without driving the liquid crystal 271 trapped in the polymer network even when power is applied to the liquid crystal layer and can prevent the distortion of the light when driving the device. Therefore, in the liquid crystal display device of the present invention, a black matrix provided to prevent a transmittance interference phenomenon between the pixel region and the pixel region is not used or used as half of the data line width.

다른 양상에서 본원발명은 프린지 필드 스위칭 액정 표시자치의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 액정 표시장치는 하부 기판(210), 상부 기판(290) 및 상기 기판들 사이에 삽입된 액정층(270)을 포함한다. 상기 하부 기판(210)에는 상호 교차하는 방향으로 형성되는 게이트 라인(320)들과 데이터 라인(310)들에 의해 각 화소 영역이 규정되고 상기 게이트 라인 및 데이터 라인들의 교차부에는 박막트랜지스터(TFT)가 배치된다. In another aspect, the present invention relates to a method of manufacturing a fringe field switching liquid crystal display device. The liquid crystal display of the present invention includes a lower substrate 210, an upper substrate 290, and a liquid crystal layer 270 interposed between the substrates. In the lower substrate 210, pixel regions are defined by gate lines 320 and data lines 310 formed in mutually intersecting directions, and thin film transistors (TFT) are formed at intersections of the gate lines and the data lines. .

먼저 하부기판(210) 상부에 다수의 데이터 배선(230)을 형성하고, 상기 하부기판과 데이터 배선 상부에 유기막(220)을 형성한다. 상기 유기막은 하부기판과 데이터 배선(230) 사이에도 형성될 수 있다. First, a plurality of data lines 230 are formed on the lower substrate 210, and an organic layer 220 is formed on the lower substrate and the data lines. The organic film may also be formed between the lower substrate and the data line 230.

상기 유기막(220) 상부에 공통전극(240)을 형성하고, 상기 공통전극 상부에 절연막(250)을 형성한다. A common electrode 240 is formed on the organic layer 220, and an insulating layer 250 is formed on the common electrode 220.

상기 절연막(250) 상부의 상기 화소영역(A, B, C)에 화소전극(260)을 형성한다. 하부에 컬러필터(280)가 부착된 상부기판(290)과 상기 하부 기판(210)을 합착한다. A pixel electrode 260 is formed in the pixel regions A, B, and C on the insulating layer 250. And the upper substrate 290 and the lower substrate 210 to which the color filter 280 is attached.

본원발명의 제조방법은 액정, 광경화성 단분자 및 광개시제를 포함하는 액정혼합물을 상기 하부기판과 상부기판 사이의 액정층에 주입하는 단계를 포함한다. The manufacturing method of the present invention includes the step of injecting a liquid crystal mixture containing a liquid crystal, a photo-curable monomolecule and a photoinitiator into a liquid crystal layer between the lower substrate and the upper substrate.

상기 단계의 액정혼합물을 액정층에 제공하는 방법에 대한 제한이 없다. 예를 들면, 스페이서가 형성된 하부기판 상에 액정혼합물을 주입한 후 상부기판을 합착할 수 있으며, 상부 기판과 하부 기판을 합착한 후 액정혼합물을 기판 사이에 주입할 수 있다. There is no limitation on the method of providing the liquid crystal mixture in the liquid crystal layer in the above step. For example, the liquid crystal mixture may be injected onto the lower substrate on which the spacers are formed, and then the upper substrate may be bonded to the lower substrate. After bonding the upper substrate and the lower substrate, a liquid crystal mixture may be injected between the substrates.

상기 광경화성 단분자는 광 개시제의 자외선 반응에 의해 중합이 가능한 말단기를 포함하는 액정물질이다. 본 발명에서 사용하는 용어인 광경화성 단분자는 액정성을 나타낼 수 있는 메조겐그룹과 광중합이 가능한 말단기를 포함하여 액정상을 띄고 있으며, 자외선에 반응하는 광 개시제에 의해 광중합될 수 있는 단량체 분자를 의미한다. 따라서 광경화성 단분자는 좀 더 포괄적인 용어로 반응성 액정 단량체로 나타낼 수 있다. 메조겐으로는 네마틱 액정상을 발현하는 막대형(calamitic) 메조겐이나 디스코틱 액정상을 발현할 수 있는 접시형태의 디스코틱(discitic) 메조겐이 사용될 수 있다. 중합가능한 말단기로는 일반적으로 라디칼 중합이 쉬운 아크릴기나 메타크릴기가 사용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 사용가능한 광경화성 단분자로는 RM257, EHA 등이 있다. The photo-curable monomer is a liquid crystal material including an end group capable of being polymerized by an ultraviolet ray reaction of a photoinitiator. The term " photo-curable monomers " used in the present invention includes a liquid crystal phase containing a mesogen group capable of exhibiting liquid crystallinity and a terminal group capable of photopolymerization, and a monomer molecule capable of being photopolymerized by a photoinitiator . Thus, photocurable monomers can be represented as reactive liquid crystal monomers in more general terms. As the mesogens, calamitic mesogens expressing a nematic liquid crystal phase or discotic mesogens in the form of a plate capable of expressing a discotic liquid crystal phase can be used. As the polymerizable terminal group, an acrylic group or methacrylic group which is generally easy to radical polymerization can be used. For example, the photo-curable monomers usable in the present invention include RM257, EHA, and the like.

상기 광 개시제로는 Trimethylopropane triacrylate등이 사용될 수 있다. As the photoinitiator, trimethylopropane triacrylate or the like may be used.

상기 액정 혼합물은 상기 액정 100 중량부에 대해 광경화성 단분자 0.01~50중량부, 바람직하게는 0.1~15중량부를 포함할 수 있다. The liquid crystal mixture may contain 0.01 to 50 parts by weight, preferably 0.1 to 15 parts by weight, of a photopolymerizable monomer per 100 parts by weight of the liquid crystal.

도 6은 화소영역과 화소영역 사이에 고분자 네트워크를 형성하는 것을 보여준다. 6 shows the formation of a polymer network between the pixel region and the pixel region.

액정 혼합물을 주입하면 도 6의 a와 같이 상기 액정층에 액정, 광경화성 단분자가 골고루 분산된다. When a liquid crystal mixture is injected, liquid crystal and photo-curable monomers are uniformly dispersed in the liquid crystal layer as shown in FIG.

도 6의 b와 같이, 본원발명은 마스크(330)를 사용하여 화소영역과 화소 영역 사이 영역에 대해서만 자외선을 조사한다. 즉, 본원발명은 상기 자외선을 박막트랜지스터(TFT) 배선 상부의 액정층으로 조사한다. 도 6의 c와 같이, 상기 액정층에 자외선이 조사되면 광경화성 단분자들이 자외선이 입사되는 표면쪽으로 이동하게 되면서 중합이 일어나게 된다. 즉, 마스크를 통과한 자외선에 의해 액정층내에서 상분리 현상이 일어남으로 인해 화소영역과 화소영역 사이 공간에 고분자 네트워크를 형성한다. As shown in FIG. 6B, the present invention irradiates the ultraviolet rays only to the region between the pixel region and the pixel region using the mask 330. FIG. That is, the present invention irradiates the ultraviolet rays to the liquid crystal layer above the thin film transistor (TFT) wiring. As shown in FIG. 6C, when ultraviolet rays are irradiated on the liquid crystal layer, the photopolymerizable monomers move toward the surface on which the ultraviolet light is incident, and polymerization occurs. That is, due to the phase separation phenomenon in the liquid crystal layer due to ultraviolet rays passing through the mask, a polymer network is formed in a space between the pixel region and the pixel region.

상기 고분자 네트워크의 크기는 마스크의 투과 영역을 조절하여 제어할 수 있다. 상기 고분자 네트워크는 마스크의 투과영역보다 큰 폭으로 형성될 수 있다. The size of the polymer network can be controlled by adjusting the transmission region of the mask. The polymer network may be formed to have a width larger than the transmission area of the mask.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims (9)

하부 기판, 상부 기판 및 상기 기판들 사이에 삽입된 액정층을 포함하고,
상기 하부 기판에는 상호 교차하는 방향으로 형성되는 게이트 라인들과 데이터 라인들에 의해 각 화소 영역이 규정되고 상기 게이트 라인 및 데이터 라인들의 교차부에는 박막트랜지스터(TFT)가 배치되고,
상기 하부기판 상부에 유기막을 사이에 두고 공통전극이 형성되고, 상기 공통전극 상부에 절연막을 사이에 두고 화소전극이 형성되는 FFS 모드 액정표시장치에 있어서,
상기 화소전극은 적색, 녹색 및 청색 화소 영역에 각각 형성되고, 상기 화소 영역과 화소 영역 사이의 액정층에는 고분자 네트워크가 형성되어 액정이 구동하지 않는 것을 특징으로 하는 FFS 모드 액정표시장치.
A lower substrate, an upper substrate, and a liquid crystal layer interposed between the substrates,
Wherein each pixel region is defined by gate lines and data lines formed in a direction crossing each other on the lower substrate, a thin film transistor (TFT) is disposed at an intersection of the gate lines and the data lines,
Wherein a common electrode is formed on an upper surface of the lower substrate with an organic film interposed therebetween, and a pixel electrode is formed on an upper surface of the common electrode with an insulating film interposed therebetween,
Wherein the pixel electrodes are formed in red, green, and blue pixel regions, respectively, and a polymer network is formed in the liquid crystal layer between the pixel region and the pixel region, so that the liquid crystal is not driven.
제 1 항에 있어서, 상기 고분자 네트워크는 박막트랜지스터(TFT) 배선 상부의 액정층에 형성되는 것을 특징으로 하는 FFS 모드 액정표시장치. The FFS mode liquid crystal display of claim 1, wherein the polymer network is formed on a liquid crystal layer above a thin film transistor (TFT) line. 제 1 항에 있어서, 상기 고분자 네트워크는 중합성기를 갖는 액정성 화합물이 경화되면서 형성되고, 상기 고분자 네트워크 내부에 액정이 갇혀 고정된 것을 특징으로 하는 FFS 모드 액정표시장치. The FFS mode liquid crystal display of claim 1, wherein the polymer network is formed by curing a liquid crystal compound having a polymerizable group, and the liquid crystal is trapped and fixed in the polymer network. 제 1 항에 있어서, 상기 액정표시장치는 화소영역과 화소영역 사이의 투과율 간섭 현상을 방지하기 위해 설치되는 블랙 매트릭스(Black matrix)를 데이터 배선 폭의 반 이하로 하거나, 이를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 FFS 모드 액정표시장치. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device has a black matrix for preventing a transmittance interference phenomenon between a pixel region and a pixel region from being half or less of a data line width, The FFS mode liquid crystal display device. 하부 기판, 상부 기판 및 상기 기판들 사이에 삽입된 액정층을 포함하고, 상기 하부 기판에는 상호 교차하는 방향으로 형성되는 게이트 라인들과 데이터 라인들에 의해 각 화소 영역이 규정되고 상기 게이트 라인 및 데이터 라인들의 교차부에는 박막트랜지스터(TFT)가 배치되는 프린지 필드 스위칭 액정 표시 장치의 제조방법에 있어서,
하부기판 상부에 다수의 TFT 배선을 형성하는 단계 ;
상기 하부기판과 TFT 배선 상부에 유기막을 형성하는 단계 ;
상기 유기막 상부에 공통전극을 형성하는 단계 ;
상기 공통전극 상부에 절연막을 형성하는 단계 ;
상기 절연막 상부의 상기 화소영역에 화소전극을 형성하는 단계 ;
상기 하부기판과 상부기판을 합착하는 단계 ;
상기 액정, 광경화성 단분자 및 광개시제를 포함하는 액정혼합물을 상기 하부기판과 상부기판 사이에 주입하는 단계 ; 및
상기 화소영역과 화소영역 사이 영역에 대해서만 자외선을 조사하는 것을 특징으로 하는 프린지 필드 스위칭 액정 표시 장치의 제조방법.
A lower substrate, an upper substrate, and a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, wherein each pixel region is defined by gate lines and data lines formed in a direction crossing each other, and the gate lines and data A method of manufacturing a fringe field switching liquid crystal display device in which a thin film transistor (TFT) is disposed at an intersection of lines,
Forming a plurality of TFT wirings over the lower substrate;
Forming an organic film on the lower substrate and the TFT wiring;
Forming a common electrode on the organic layer;
Forming an insulating film on the common electrode;
Forming a pixel electrode in the pixel region above the insulating film;
Attaching the lower substrate and the upper substrate;
Injecting a liquid crystal mixture comprising the liquid crystal, photo-curable monomers and photoinitiator between the lower substrate and the upper substrate; And
Wherein the ultraviolet light is irradiated only to the region between the pixel region and the pixel region.
제 5항에 있어서, 상기 방법은 자외선 조사되는 화소영역과 화소영역 사이의 액정층에서 상기 광경화성 단분자가 중합되어 고분자 네트워크를 형성하는 것을 특징으로 하는 FFS 모드 액정표시장치. 6. The FFS mode liquid crystal display according to claim 5, wherein the photo-curable monomers are polymerized in a liquid crystal layer between a pixel region and a pixel region to be irradiated with ultraviolet rays to form a polymer network. 제 5항에 있어서, 상기 방법은 상기 액정 혼합물은 상기 액정 100 중량부에 대해 광경화성 단분자 0.5~15중량부, 광개시제 0.001~5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 FFS 모드 액정표시장치. 6. The FFS mode liquid crystal display as claimed in claim 5, wherein the liquid crystal mixture comprises 0.5 to 15 parts by weight of a photo-curable monomolecule and 0.001 to 5 parts by weight of a photoinitiator, based on 100 parts by weight of the liquid crystal. 제 5항에 있어서, 상기 자외선 조사단계는 마스크의 투과 영역을 조절하여 상기 고분자 네트워크의 크기를 제어하는 것을 특징으로 하는 FFS 모드 액정표시장치. 6. The FFS mode liquid crystal display of claim 5, wherein the ultraviolet light irradiation step controls the size of the polymer network by adjusting a transmission region of the mask. 제 5항에 있어서, 상기 방법은 상부 기판 아래에 블랙매트릭스의 폭을 TFT 배선 폭의 1/2 이하로 형성하는 것을 특징으로 하는 FFS 모드 액정표시장치. 6. The FFS mode liquid crystal display according to claim 5, wherein the width of the black matrix is less than 1/2 of the TFT wiring width below the upper substrate.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102091478B1 (en) 2018-09-20 2020-03-20 전북대학교 산학협력단 ultra high definition BM-less liquid crystal display
KR20200033523A (en) 2018-09-20 2020-03-30 전북대학교산학협력단 wide viewing angle and ultra high definition liquid crystal display
KR102172759B1 (en) 2019-05-23 2020-11-02 전북대학교산학협력단 LCD with fast response time
KR102172760B1 (en) 2019-05-23 2020-11-02 전북대학교산학협력단 ultra high definition vertically aligned LCD

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0990327A (en) * 1995-09-26 1997-04-04 Sharp Corp Liquid crystal display element and its production
KR20110018246A (en) * 2009-08-17 2011-02-23 하이디스 테크놀로지 주식회사 Fringe field switching mode liquid crystal display and manufacturing method thereof
KR20110047001A (en) * 2009-10-29 2011-05-06 엘지디스플레이 주식회사 Fringe field switching liquid crystal display device and method of fabricating the same
KR20140079081A (en) * 2012-12-18 2014-06-26 엘지디스플레이 주식회사 Liquid crystal display device and method of fabricating the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0990327A (en) * 1995-09-26 1997-04-04 Sharp Corp Liquid crystal display element and its production
KR20110018246A (en) * 2009-08-17 2011-02-23 하이디스 테크놀로지 주식회사 Fringe field switching mode liquid crystal display and manufacturing method thereof
KR20110047001A (en) * 2009-10-29 2011-05-06 엘지디스플레이 주식회사 Fringe field switching liquid crystal display device and method of fabricating the same
KR20140079081A (en) * 2012-12-18 2014-06-26 엘지디스플레이 주식회사 Liquid crystal display device and method of fabricating the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102091478B1 (en) 2018-09-20 2020-03-20 전북대학교 산학협력단 ultra high definition BM-less liquid crystal display
KR20200033523A (en) 2018-09-20 2020-03-30 전북대학교산학협력단 wide viewing angle and ultra high definition liquid crystal display
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