KR20170021940A - 곡면 액정표시장치 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

곡면 액정표시장치 및 이의 제조방법이 제공된다. 곡면 액정표시장치는 제 1곡면 기판, 제 2곡면 기판, 제 1곡면 기판과 제 2곡면 기판의 사이에 배치된 액정층, 액정층과 제 1곡면 기판의 사이에 배치되고, 광 안정제를 포함하는 제 1곡면 액정 배향층, 및 액정층과 제 2곡면 기판의 사이에 배치되는 제 2곡면 액정 배향층을 포함한다.

Description

곡면 액정표시장치 및 이의 제조방법{CURVED LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 곡면 액정표시장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
액정표시장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판표시장치 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.
액정표시장치는 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정들의 배향방향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
액정표시장치는 텔레비전 수신기의 표시장치로 사용되면서, 화면의 크기가 커지고 있다. 이처럼 액정표시장치의 크기가 커짐에 따라, 시청자가 화면의 중앙부를 보는 경우와 화면의 좌우 양단을 보는 경우에 따라 시각차가 커질 수 있다.
시각차를 보상하기 위하여, 액정표시장치를 오목형 또는 볼록형으로 굴곡시켜 곡면형으로 형성할 수 있다. 곡면 액정표시장치는 시청자 기준으로, 가로 길이보다 세로 길이가 길고, 세로 방향으로 굴곡된 포트레이트(portrait) 타입일 수 있고, 가로 길이보다 세로 길이가 짧고, 가로 방향으로 굴곡된 랜드스케이프(landscape) 타입일 수도 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 광 투과율이 향상된 곡면 액정표시장치 및 이의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 곡면 패널의 적용에 의한 불필요한 무늬 또는 얼룩의 발생을 방지할 수 있는 곡면 액정표시장치 및 이의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 액정표시장치는, 제 1곡면 기판, 제 1곡면 기판과 대향하는 제 2곡면 기판, 제 1곡면 기판과 제 2곡면 기판의 사이에 배치된 액정층, 액정층과 제 1곡면 기판의 사이에 배치되고, 광 안정제를 포함하는 제 1곡면 액정 배향층, 및 액정층과 제 2곡면 기판의 사이에 배치되는 제 2곡면 액정 배향층을 포함한다.
또한, 제 2곡면 액정 배향층은 광 안정제를 포함하지 않을 수 있다.
또한, 제 2곡면 액정 배향층은 제 1곡면 액정 배향층에 비해 메조겐의 함량이 높을 수 있다.
또한, 제 2곡면 액정 배향층은 제2-1 곡면 액정 배향층과 제2-1 곡면 액정 배향층에 비해 메조겐의 함량이 높은 제2-2 곡면 액정 배향층을 포함할 수 있다.
또한, 광 안정제는 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 할 수 있다.
<화학식 1>
Figure pat00001
상기 화학식 1에서 n은 0 또는 1, m은 0 또는 1이고, Z1-Z3는 단일결합, 알케닐 그룹, 알킬 그룹, 알콕시 그룹, -COO- 및 CF2O- 에서 선택되고, X1-X8은 알킬그룹, H, F 및 CF3에서 선택되며, A 및 B는 하기 구조에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
Figure pat00002
또한, 상기 화학식 1에서 Z1-Z3는 단일결합, 탄소수 2 내지 5의 알케닐 그룹, 탄소수 1 내지 5의 알킬 그룹, 알콕시 그룹, -COO- 및 CF2O- 에서 선택되고, X1-X8은 CH3, H, F 및 CF3에서 선택되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 광 안정제는 하기 화학식 2로 표시되는 것을 특징으로 할 수 있다.
<화학식 2>
Figure pat00003
또한, 광 안정제는 하기 화학식 3으로 표시되는 것을 특징으로 할 수 있다.
<화학식 3>
Figure pat00004
또한, 광 안정제는 제 1곡면 액정 배향층의 폴리이미드의 측쇄에 도입될 수 있다.
또한, 광 안정제는 제 1곡면 액정 배향층 전체 중량 대비 0ppm 초과 내지 10000ppm이하의 범위로 포함될 수 있다.
또한, 액정층은 제 1곡면 액정 배향층의 표면에 배향된 음의 유전율 이방성의 제 1액정 분자와 제 2곡면 액정 배향층의 표면에 배향된 제 2액정 분자를 포함하고,
제 1액정 분자가 전계를 인가하지 않은 초기상태에서 제 2액정 분자에 비해 수직 배향될 수 있다.
또한, 제 1곡면 기판과 제 1곡면 액정 배향층의 사이에 배치되고 슬릿 패턴을 가지지 않는 패턴리스(patternless) 전극, 및 제 2곡면 액정 배향층과 제 2곡면 기판의 사이에 배치되고 슬릿 패턴을 가진 패턴 전극을 더 포함할 수 있다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 액정표시장치 제조방법은, 서로 대향하는 제 1곡면 기판과 제 2곡면 기판을 준비하는 단계, 제 1곡면 기판의 제 2곡면 기판과 대향하는 면에 제 1곡면 액정 배향층을 형성하는 단계, 제 2곡면 기판의 제 1곡면 기판과 대향하는 면에 제 2곡면 액정 배향층을 형성하는 단계, 제 1곡면 기판 및 제 2곡면 기판 사이에 액정을 주입하는 단계, 및 전계를 인가한 상태로 제 1곡면 기판 및 제 2곡면 기판 중 적어도 어느 하나의 방향을 향하여 자외선을 조사하는 단계를 포함하되, 제 1곡면 액정 배향층은 광 안정제를 포함한다.
또한, 광 안정제는 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 할 수 있다.
<화학식 1>
Figure pat00005
상기 화학식 1에서 n은 0 또는 1, m은 0 또는 1이고, Z1-Z3는 단일결합, 알케닐 그룹, 알킬 그룹, 알콕시 그룹, -COO- 및 CF2O- 에서 선택되고, X1-X8은 알킬그룹, H, F 및 CF3에서 선택되며, A 및 B는 하기 구조에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
Figure pat00006
또한, 상기 화학식 1에서 Z1-Z3는 단일결합, 탄소수 2 내지 5의 알케닐 그룹, 탄소수 1 내지 5의 알킬 그룹, 알콕시 그룹, -COO- 및 CF2O- 에서 선택되고, X1-X8은 CH3, H, F 및 CF3에서 선택되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 광 안정제는 하기 화학식 2로 표시되는 것을 특징으로 할 수 있다.
<화학식 2>
Figure pat00007
또한, 광 안정제는 하기 화학식 3으로 표시되는 것을 특징으로 할 수 있다.
<화학식 3>
Figure pat00008
또한, 광 안정제는 제 1곡면 액정 배향층 전체 중량 대비 0ppm 초과 내지 10000ppm이하의 범위로 포함될 수 있다.
또한, 제 1곡면 액정 배향층, 제 2곡면 액정 배향층 및 액정 중 적어도 어느 하나는 반응성 메조겐을 포함할 수 있다.
또한, 자외선을 조사하는 단계에 의해 제 2곡면 액정 배향층은 제2-1 곡면 액정 배향층과 제2-1 곡면 액정 배향층에 비해 메조겐의 함량이 높은 제2-2 곡면 액정 배향층을 포함하는 다층 구조로 형성될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 곡면 액정표시장치는 광 투과율을 향상시킬 수 있다.
또한, 곡면 패널의 적용에 의한 불필요한 무늬 또는 얼룩의 발생을 방지할 수 있다.
발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 액정표시장치의 개략적인 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 II 영역의 개략적인 확대도이다.
도 3은 도 1의 III-III'에 따른 개략적인 단면도이다.
도 4 내지 도 9는 일 실시예에 따른 곡면 액정표시장치의 제조방법을 모식적으로 도시한 단면도들이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 곡면 액정표시장치의 제조방법을 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 광 안정제가 배향막 내에 포함되는 경우의 함량에 따른 선경사(Pretilt) 각의 그래프이다.
발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참고하면 명확해질 것이다.
그러나 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 발명의 개시가 완전하도록 하며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 곡면 액정표시장치와 평판 액정표시장치를 구분하기 위해서, 곡면 액정표시장치와 이를 구성하는 구성요소의 참조 부호 뒤에는 C를 부가한다.
도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
비록 제1, 제 2등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 발명의 일 실시예에 따른 곡면 액정표시장치(500C)의 개략적인 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 II 영역의 개략적인 확대도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 일 실시예에 따른 곡면 액정표시장치(500C)는 제 1곡면 기판(100C), 제 1곡면 기판(100C)과 이격하여 대향하는 제 2곡면 기판(200C) 및 제 1곡면 기판(100C)과 제 2곡면 기판(200C)의 사이에 배치된 액정층(300C)을 포함한다.
제 1및 제 2곡면 기판(100C, 200C)은 각각 표시 영역(DAC)와 비표시 영역(NDAC)을 포함한다. 표시 영역(DAC)은 화상이 시인되는 영역이고, 비표시 영역(NDAC)은 화상이 시인되지 않는 영역이다. 표시 영역(DAC)은 외곽이 비표시 영역(NDAC)으로 둘러싸여 있다.
공통 전극(110C)은 제 1곡면 기판(100C)과 제 2곡면 기판(200C)의 사이에 배치될 수 있고, 슬릿 패턴을 가지지 않는 패턴리스 전극일 수 있다. 화소 전극(291C)은 제 2곡면 기판(200C)과 공통 전극(110C)의 사이에 배치될 수 있고 슬릿 패턴을 가진 패턴 전극일 수 있다.
액정층(300C)은 공통 전극(110C)과 화소 전극(291C)의 사이에 배치될 수 있다. 액정층(300C)은 음의 유전율 이방성의 액정 분자들(LC)을 포함할 수 있다. 제 1곡면 액정 배향층(AL1C)은 공통 전극(110C)과 액정층(300C)의 사이에 배치될 수 있다. 제 2곡면 액정 배향층(AL2C)은 화소 전극(291C)과 액정층(300C)의 사이에 배치될 수 있다.
제 2곡면 기판(200C)은 박막 트랜지스터 기판일 수 있다. 제 2곡면 기판(200C)의 표시 영역(DAC)에는 제 1방향으로 연장된 복수의 게이트 라인(GLC), 상기 제 1방향에 수직인 제 2방향으로 연장된 복수의 데이터 라인(DLC)이 형성될 수 있다. 게이트 라인(GLC)과 데이터 라인(DLC)에 의해 정의된 각 화소(PXC)마다 화소 전극(291C)이 배치될 수 있다.
화소 전극(291C)은 서로 이격되어 있는 부화소 전극들(291-1C, 291-2C)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 부화소 전극들(291-1C, 291-2C)은 전체적으로 사각형 형상을 가질 수 있다. 각각의 부화소 전극들(291-1C, 291-2C)은 슬릿 패턴을 가진 패턴 전극일 수 있다. 구체적으로, 슬릿 패턴은 줄기부(SC)와 이로부터 연장 형성된 가지부(BC)의 사이에 배치된 절개부(DC)로 구성될 수 있다. 줄기부(SC)는 십자(+) 형상으로 형성될 수 있고, 가지부(BC)는 십자(+) 형상의 줄기부(SC)로부터 대략 45 ° 방향으로 방사형으로 뻗어있을 수 있다.
게이트 라인(GLC)은 화소 전극(291C)을 향해 게이트 라인(GLC)로부터 제 2방향으로 돌출된 게이트 전극들(224-1C, 224-2C)을 포함할 수 있다. 복수의 데이터 라인(DLC)은 소오스 전극들(273-1C, 273-2C)과 드레인 전극들(275-1C, 275-2C)을 포함할 수 있다. 소오스 전극들(273-1C, 273-2C)은 데이터 라인(DLC)으로부터 돌출되어 "U"자 형태로 형성될 수 있다. 드레인 전극들(2751-C, 275-2C)은 소오스 전극들(273-1C, 273-2C)과 이격되게 배치될 수 있다.
화소 전극(291C)은 스위칭 소자인 박막 트랜지스터를 통해 데이터 전압을 제공받을 수 있다. 박막 트랜지스터의 제어단자인 게이트 전극들(224-1C, 224-2C)은 게이트 라인(GLC)에 전기적으로 연결될 수 있고, 입력 단자인 소오스 전극들(273-1C, 273-2C)은 콘택홀들(285-1C, 285-2C, 285-3C, 285-4C)을 통해 데이터 라인(DLC)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 출력 단자인 드레인 전극들(275-1C, 275-2C)은 화소 전극(291C)에 전기적으로 연결될 수 있다.
화소 전극(291C)은 공통 전극(110C)과 함께 전계를 생성하여 그 사이에 배치된 액정층(300C)의 액정 분자들(LC)의 배향 방향을 제어할 수 있다. 화소 전극(291C)은 전계를 왜곡시켜 제 1액정 분자들(LC1)과 제 2액정 분자들(LC2)의 배향 방향을 제어할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판은 유리 또는 폴리머(polymer)로 이루어진 베이스 기판(미도시), 게이트 전극(224-1C, 224-2C), 게이트 절연막(미도시), 반도체층(미도시), 오믹 접촉층(미도시), 소오스 전극(273-1C, 273-2C), 드레인 전극(275-1C, 275-2C), 패시베이션막(미도시), 유기막(미도시) 등이 적층된 구조를 포함할 수 있다.
박막 트랜지스터의 채널은 반도체층(미도시)으로 형성될 수 있다. 반도체층(미도시)은 게이트 전극들(224-1C, 224-2C)과 오버랩(overlap)되도록 배치될 수 있다. 각각의 소오스 전극들(273-1C, 273-2C)과 각각의 드레인 전극들(275-1C, 275-2C)은 반도체층(미도시)을 기준으로 이격될 수 있다.
유지 전극선(SLC)은 복수의 게이트 라인(GLC)과 실질적으로 평행하게 배치된 줄기선(231C)과 이로부터 뻗어 나온 복수의 가지선(235C)을 포함할 수 있다. 유지 전극선(SLC)은 생략될 수도 있고, 형상과 배치가 다양하게 변형될 수도 있다.
비표시 영역(NDAC)은 표시 영역(DAC)의 주변부로서 표시 영역(DAC)을 둘러싸는 차광 영역일 수 있다. 제 2곡면 기판(200C)의 비표시 영역(NDAC)에는 표시 영역(DAC)의 각 화소(PXC)에 게이트 구동 신호, 데이터 구동 신호 등을 제공하는 구동부(미도시)가 배치될 수 있다. 게이트 라인(GLC)와 데이터 라인(DLC)는 표시 영역(DAC)으로부터 비표시 영역(NDAC)까지 연장되어 구동부(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제 1곡면 기판(100C)은 제 2곡면 기판(200C)의 대향 기판일 수 있다. 공통 전극(110C)은 제 2곡면 기판(200C) 상에 배치될 수 있다.
컬러필터층(미도시)은 표시 영역(DAC)내에서 각 화소(PXC)에 대응되는 영역에 형성될 수 있고, 적색 컬러필터(R), 녹색 컬러필터(G), 청색 컬러필터(B)를 포함할 수 있다. 컬러필터층(미도시)은 제 1곡면 기판(100C)과 제 2곡면 기판(200C) 중 어느 하나에 포함될 수 있다. 예를 들어, 제 1곡면 기판(100C)이 컬러필터층(미도시)을 포함하는 경우, 제 1곡면 기판(100C)은 유리 또는 폴리머로 이루어진 베이스 기판(미도시), 컬러필터층(미도시), 오버코트층(미도시)이 적층된 구조를 가질 수 있다. 오버코트층(미도시)은 컬러필터층(미도시)을 덮고 있는 평탄화층일 수 있다. 이 경우, 공통 전극(110C)은 오버코트층(미도시) 상에 배치될 수 있다.
예를 들어, 제 2곡면 기판(200C)이 컬러필터층(미도시)을 포함하는 경우, 상기 제 2곡면 기판(200C)은 컬러필터를 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 투명 절연 기판 상에 형성하는 컬러필터 온 에레이(color filter on array, COA) 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 컬러필터층(미도시)은 소오스 전극(273-1C, 273-2C), 드레인 전극(275-1C, 275-2C)을 덮고 있는 패시베이션막(미도시)과 유기막(미도시)의 사이에 배치될 수 있다.
각 컬러필터들(R,G,B)의 경계에는 차광 패턴층(미도시)이 배치될 수 있다. 차광 패턴층(미도시)은 제 1곡면 기판(100C)과 제 2곡면 기판(200C) 중 어느 하나에 포함될 수 있다. 예를 들어, 차광 패턴층(미도시)은 블랙 매트릭스일 수 있다.
곡면 액정표시장치(500C) 제조 시, 평판 액정표시장치를 구부리는 과정에서 제 1및 제 2평판 기판에 각각 가해지는 응력(stress)으로 인해 제 1및 제 2곡면 기판들(100C, 200C) 간에는 정렬 오차(misalignment)가 발생될 수 있다. 예를 들어, 평판 액정표시장치를 구부리는 과정에서, 제 1곡면 기판(100C)이 제 2곡면 기판(200C)에 대해 왼쪽 또는 오른쪽으로 이동(shift)될 수 있다. 이 경우, 제 1곡면 기판(100C)과 제 2곡면 기판(200C) 간의 배치상태는 제 1평면 기판과 제 2평면 기판 간의 기 설계된 배치상태와 달라질 수 있다. 이러한 제 1곡면 기판(100C)과 제 2곡면 기판(200C) 간의 정렬 오차는 곡면 액정표시장치(500C)의 표시 품질을 저하시킬 수 있다.
예를 들어, 제 1곡면 액정 배향층(AL1C)과 제 2곡면 액정 배향층(AL2C)이 각각 액정 분자의 방향자의 배향 방향이 상이한 다수의 도메인들을 포함하는 경우, 제 1곡면 액정 배향층(AL1C)의 도메인들의 경계와 제 2곡면 액정 배향층(AL2C)의 도메인들의 경계의 정렬 오차는 제 1곡면 액정 배향층(AL1C)의 표면에 경사 배향된 제 1액정 분자들과 이들과 다른 방향으로 배향되고 제 2곡면 액정 배향층(AL2C)의 표면에 경사 배향된 제 2액정 분자들 간의 배향 방향의 간섭 내지 충돌을 야기하길 수 있고, 이로 인해, 제 1및 제 2액정 분자들 사이의 액정 분자들이 실질적으로 수직 배향되어 텍스쳐(texture)가 형성될 수 있다. 텍스쳐는 곡면 액정표시장치(500C)의 표시 영역(DAC) 내에 얼룩 내지 암부로 시인될 수 있고, 곡면 액정표시장치(500C)는 광 투과율이 저하될 수 있다.
도 3은 도 1의 III-III'에 따른 개략적인 단면도이며, 이하, 도 3을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 액정표시장치(500C)에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 도 3은 곡면 액정표시장치(500C)에 전계를 인가하지 않은 초기 상태에서의 액정 분자들(LC1, LC2-1, LC2-2)의 배향 형태를 개략적으로 도시하고 있다.
도 3을 참고하면, 제 1액정 분자들(LC1)은 제 1곡면 액정 배향층(AL1C)의 표면에 배향될 수 있다. 제 2액정 분자들(LC2-1, LC2-2)은 제 2곡면 액정 배향층(AL2C)의 표면에 배향될 수 있다. 제 1액정 분자들(LC1)은 제 2액정 분자들(LC2-1, LC2-2)에 비해 상대적으로 수직 배향될 수 있다. 즉, 제 2액정 분자들(LC2-1, LC2-2)은 제 1액정 분자들(LC1)에 비해 상대적으로 경사 배향될 수 있다.
다시 말하면, 제 2액정 분자들(LC2-1, LC2-2)은 제 2곡면 액정 배향층(AL2C)의 표면에서 일정 선경사를 구현한 상태로 배열될 수 있으며, 제 1액정 분자들(LC1)은 제 2액정 분자들(LC2-1, LC2-2)과는 달리, 선경사가 구현되지 않거나, 거의 구현되지 않은 상태, 즉, 실질적으로 수직 배향만 된 상태도 배열될 수 있다. 이에 의해 제 1곡면 기판(100C)과 제 2곡면 기판(200C)을 구부리는 과정에서 정렬 오차가 발생한다 하더라도 배향 방향의 간섭 내지 충돌을 방지할 수 있고, 상기에서 설명한 바와 같은 텍스쳐(texture)가 형성되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 곡면 액정표시장치(500C)의표시 영역(DAC) 내에 얼룩 내지 암부가 시인되거나 광 투과율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
일례에서, 곡면 액정표시장치(500C)에 전계가 인가되지 않은 초기 상태에서, 제 2곡면 액정 배향층(AL2C)은 제 1영역(R1)과 제 2영역(R2)에서 각각 제 2액정 분자들(LC2-1, LC2-2)의 배향 방향이 서로 다른 적어도 둘 이상의 도메인들을 형성할 수 있는 반면에, 제 1곡면 액정 배향층(AL1C)은 제 1영역(R1)과 제 2영역(R2)에서 각각 제 1액정 분자들(LC1)의 배향 방향이 실질적으로 동일한 하나의 도메인을 형성할 수 있다.
제 1영역(R1)과 제 2영역(R2)은 제 1곡면 기판(100C)의 정점(peak)과 제 2곡면 기판(200C)의 정점을 지나는 가상의 직선(C-C')을 중심으로 좌측 영역과 우측 영역으로 각각 의미한다. 정점은 곡선 상의 임의의 점으로서 그 점에서의 접선의 기울기가 실질적으로 0 인 점을 의미한다.
도 3을 참고하면, 제 2곡면 액정 배향층(AL2C)은 제 1영역(R1)에서, 제2-1 액정 분자(LC2-1)가 제 1경사 방향으로 배향될 수 있고, 제2-2 액정 분자(LC2-2)가 제 2경사 방향으로 배향될 수 있다. 제 2곡면 액정 배향층(AL2C)은 제 1영역(R1)에서, 제2-1 액정 분자(LC2-1)의 배향 방향과 제2-2 액정 분자(LC2-2)의 배향 방향이 상이한 적어도 둘 이상의 도메인들을 형성할 수 있다. 제 1경사 방향은 가상의 직선(C-C')을 기준으로 대략 - α ° 방향일 수 있고, 제 2경사 방향은 가상의 직선(C-C')에 대해 대략 + α ° 방향일 수 있다. α 는 양의 실수이다.
제 2곡면 액정 배향층(AL2C)은 제 2영역(R2)에서, 제2-1 액정 분자(LC2-1)가 제 1경사 방향으로 배향될 수 있고, 제2-2 액정 분자(LC2-2)가 제 2경사 방향으로 배향될 수 있다. 제 2곡면 액정 배향층(AL2C)은 제 2영역(R2)에서, 제2-1 액정 분자(LC2-1)의 배향 방향과 제2-2 액정 분자(LC2-2)의 배향 방향이 상이한 적어도 둘 이상의 도메인들을 형성할 수 있다.
이와 달리, 제 1곡면 액정 배향층(AL1C)은, 제 1영역(R1)에서, 제 1액정 분자들(LC1)이 제3 경사 방향으로 배향된 하나의 도메인을 형성할 수 있고, 제 2영역(R2)에서, 제 1액정 분자들(LC1)이 제4 경사 방향으로 배향된 하나의 도메인을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제3 경사 방향은 가상의 직선(C-C')을 기준으로 대략 - β ° 방향일 수 있고, 제4 경사 방향은 가상의 직선(C-C')에 대해 대략 + β ° 방향일 수 있다. β는 양의 실수이다.
이처럼, 제 1영역(R1)과 제 2영역(R2) 각각에서, 제 1곡면 액정 배향층(AL1C)과 제 2곡면 액정 배향층(AL2C) 중 제 2곡면 액정 배향층(AL2C)에만 선택적으로 액정 분자의 배향 방향이 상이한 다수의 도메인들을 형성시킴으로써, 제 1액정 분자들(LC1)과 제 2액정 분자들(LC2-1, LC2-2)의 배향 방향의 충돌로 인해 발생하는 얼룩 내지 암부의 발생을 개선할 수 있다.
제 1곡면 액정 배향층(AL1C)은 광 안정제를 포함할 수 있다. 반면에 제 2곡면 액정 배향층(AL2C)은 광 안정제를 포함하지 않을 수 있다. 광 안정제는 배향막 내에 또는 액정 내에 존재할 수 있는 메조겐의 라디칼 중합 반응을 억제하여, 액정에 선경사를 부여하는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 곡면 액정표시장치의 경우, 제 1곡면 액정 배향층(AL1C) 내에 광 안정제를 포함함으로써, 메조겐의 중합반응을 억제하고, 제 2곡면 액정 배향층(AL2C) 내에는 광 안정제를 포함하지 않아, 메조겐의 중합 반응이 이루어지도록 할 수 있다. 이에 의해 제 2곡면 액정 배향층(AL2C)은 제 1곡면 액정 배향층(AL1C)에 비해 메조겐의 함량이 높을 수 있다.
한편, 상기와 같이 제 2곡면 액정 배향층(AL2C)이 제 1곡면 액정 배향층(AL1C)에 비해 메조겐의 함량이 높다는 의미는 선경사 각이 보다 더 많이 형성된다는 의미일 수 있다. 또한, 제 2곡면 액정 배향층(AL2C)의 표면에서의 거칠기(roughness)가 제 1곡면 액정 배향층(AL1C)에 비해 더 높다는 의미일 수 있다.
다시 말하면, 제 2곡면 액정 배향층(AL2C)은 광 안정제를 포함하지 않음으로써, 메조겐의 중합 반응이 보다 활발하게 발생하고 이에 의해 선경사각이 더 부여될 수 있으며, 중합된 메조겐에 의해 제 2곡면 액정 배향층(AL2C) 상부의 표면 거칠기는 제 1곡면 액정 배향층(AL1C)에 비해 더 거칠게 될 수 있다. 이는 제 2곡면 액정 배향층(AL2C)에서 반응된 메조겐의 돌기의 양이 증가한다는 의미로 받아들일 수 있다.
상기와 같은 메조겐의 반응성을 확인하기 위해 광 안정제를 투여하지 않은 경우와, 광 안정제(하기 화학식 2의 광안정제)를 각각 300ppm, 1000ppm투여한 경우의 표면 거칠기(Average-rough, Rp-v, Rms rough)와 선경사(pretilt)각을 측정하였으며, 이를 하기 표 1에 나타내었다.
광 안정제 함량(ppm) 0ppm 300ppm 1000ppm
Average-rough 13.9 ㎚ 7.8 ㎚ 5.3 ㎚
Rp-v (최대고저차) 122.7 ㎚ 119.0 ㎚ 110.9 ㎚
Rms rough
(자승평균면거칠기)		 17.2 10.7 8.6
Pretilt 형성각 (°) 87° 87.9° 88.8 °
상기 표 1과 같이, 광 안정제를 포함하지 않는(0ppm) 경우에 비해 광 안정제를 더 포함할수록 선경사 각이 작아지고, 표면 거칠기가 더 작아진다는 것을 확인할 수 있다. 이는 상기에서 언급한 바와 같이, 광 안정제를 포함할수록 광 안정제를 포함하지 않는 경우에 비해 메조겐의 중합 반응이 덜 이루어지고, 이에 선경사각이 더 작아지는 것이며, 메조겐의 중합 반응이 덜 이루어져, 반응된 메조겐 돌기의 양이 상대적으로 적어 표면 거칠기가 더 작아지는 것으로 볼 수 있다.
한편, 상기 광 안정제는 제 1곡면 액정 배향층(AL1C) 전체 중량 대비 0ppm 초과 내지 10000ppm이하의 범위로 포함될 수 있으며, 예를 들어, 0ppm초과 내지 1200ppm 또는 100ppm 내지 1000ppm의 범위로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 적절하게 액정을 수직배향하면서, 제 1곡면 액정 배향층(AL1C)과 제 2곡면 액정 배향층(AL2C)의 선경사각 차이를 부여할 수 있다. 다만, 광 안정제가 포함되는 함량 범위는 상기 범위에 한정하지 않는다.
한편, 상기 광 안정제는 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 할 수 있다.
<화학식 1>
Figure pat00009
상기 화학식 1에서 n은 0 또는 1, m은 0 또는 1이고, Z1-Z3는 단일결합, 알케닐 그룹, 알킬 그룹, 알콕시 그룹, -COO- 및 CF2O- 에서 선택되고, X1-X8은 알킬그룹, H, F 및 CF3에서 선택되며, A 및 B는 하기 구조에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
Figure pat00010
상기 화학식 1에서 Z1-Z3는 단일결합, 탄소수 2 내지 5의 알케닐 그룹, 탄소수 1 내지 5의 알킬 그룹, 알콕시 그룹, -COO- 및 CF2O- 에서 선택되고, X1-X8은 CH3, H, F 및 CF3에서 선택되는 것을 특징으로 할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 광 안정제는 하기 화학식 2로 표시되는 것을 특징으로 할 수 있다.
<화학식 2>
Figure pat00011
또한, 상기 광 안정제는 하기 화학식 3으로 표시되는 것을 특징으로 할 수 있다.
<화학식 3>
Figure pat00012
상기 광 안정제는 제 1곡면 액정 배향층(AL1C)에서 폴리이미드의 측쇄에 도입된 형태일 수 있다. 따라서, 제 1곡면 액정 배향층(AL1C)내에 메조겐을 포함하고 있거나, 액정 내에 메조겐이 포함된 형태로 주입되는 경우, 제 1곡면 액정 배향층(AL1C)과 액정 사이에서 메조겐이 중합 반응이 이루어지는 것을 방지할 수 있다.
제 1곡면 액정 배향층(AL1C)은 예를 들어, 주쇄의 반복 단위 내에 이미드기(-CONHCO-)를 포함하고, 측쇄에 알킬기, 말단이 알킬기로 치환된 탄화수소 유도체, 말단이 사이클로알킬기로 치환된 탄화수소 유도체, 말단이 방향족 탄화수소로 치환된 탄화수소 유도체 중 적어도 하나의 수직 배향기가 도입된 폴리이미드를 포함하는 수직 배향형 액정 배향층일 수 있다.
제 1곡면 액정 배향층(AL1C)은 예를 들어, 하기 화학식 4와 같은 이무수물(dianhydride) 반복단위를 포함할 수 있다.
<화학식 4>
Figure pat00013
또한, 제 1곡면 액정 배향층(AL1C)은 예를 들어, 하기 화학식 5와 같은 디아민(diamine) 반복단위를 포함함으로써, 액정을 수직 배향할 수 있다.
<화학식 5>
Figure pat00014
상기 광 안정제는 제 1곡면 액정 배향층(AL1C)의 폴리이미드의 측쇄에 도입되어 있을 수 있으며, 구체적으로, 상기 화학식 5와 같은 디아민 반복단위 중 어느 하나의 측쇄에 도입된 형태일 수 있다.
한편, 상기 메조겐은 예를 들어, 하기 화학식 6의 구조일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
<화학식 6>
P-sp-A1-(A2)m-sp-P
상기 화학식 6에서 m은 1-3의 자연수이고, P는 각각 서로 독립적으로 중합가능한 기, sp는 스페이서 기를 나타내고, A1 및 A2는 각각 서로 독립적으로 페닐링(phenyl ring) 또는 티오페논링(thiophene ring)이거나, 상기 링에 결합된 수소는 F, Cl, OCH3 및 탄소수 1 내지 6의 알킬(alkyl) 기가 치환된 구조일 수 있다.
구체적으로, 상기 메조겐은 예를 들어, 하기 화학식 7 및 8의 구조일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
<화학식 7>
Figure pat00015
<화학식 8>
Figure pat00016
제 2곡면 액정 배향층(AL2C)은 상기 광 안정제를 포함하지 않으며, 폴리이미드의 측쇄에 상기 광 안정제가 도입되지 않은 점에서 제 1곡면 액정 배향층(AL1C)과 상이하다.
한편, 제 2곡면 액정 배향층(AL2C)은 제 2-1곡면 액정 배향층(AL2-1C)과 제 2-1곡면 액정 배향층(AL2-1C)에 비해 메조겐이 더 높은 제 2-2곡면 액정 배향층(AL2-2C)을 포함하는 다층 구조일 수 있다. 즉, 제 2곡면 액정 배향층(AL2C)에는 메조겐의 라디칼 중합 반응을 억제하는 요소가 없으며, 이에 의해 메조겐의 라디칼 중합 반응이 활발하게 이루어질 수 있다. 따라서, 제 2곡면 액정 배향층(AL2C) 내의 수직 배향 성분들로 이루어지는 제 2-1곡면 액정 배향층(AL2-2C)이 형성되고, 그 상부에 액정의 선경사를 부여하는 메조겐이 중합되어 형성된 제 2-2곡면 액정 배향층(AL2-2C)이 형성될 수 있는 것이다.
제 2-2곡면 액정 배향층(AL2-2C)에 의해 제 2-2곡면 액정 배향층(AL2-2C)의 상부에 위치하는 제 2액정 분자들(LC2-1, LC2-2)은 제 2곡면 액정 배향층(AL2C)의 표면, 즉, 제 2-2곡면 액정 배향층(AL2-2C) 상에서 일정 선경사를 구현한 상태로 배열될 수 있다.
한편, 제2-2 곡면 액정 배향층(AL2-2C)은 제2-1 곡면 액정 배향층(AL2-1C)의 표면에 부분적으로 형성될 수도 있다.
예를 들어, 제2-1 곡면 액정 배향층(AL2-1C)은 주쇄의 반복 단위 내에 이미드기(-CONHCO-)를 포함하고, 측쇄에 수직 배향기와 폴리이미드를 포함하는 수직 배향형 액정 배향층일 수 있다. 제2-2 곡면 액정 배향층(AL2-2C)은 반응성 메조겐들(reactive mesogens)의 중합체일 수 있다.
제2-1 곡면 액정 배향층(AL2-1C)은 제2-2 곡면 액정 배향층(AL2-2C)에 비해 이미드기의 함량이 높을 수 있고, 제2-2 곡면 액정 배향층(AL2-2C)은 제2-1 곡면 액정 배향층(AL2-1C)에 비해 메조겐의 함량이 높을 수 있다.
한편, 상기에서는 광 안정제가 제 1곡면 액정 배향층(AL1C)에 포함되고, 제 2-1곡면 액정 배향층(AL2-1C)에는 포함되지 않는 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 않으며, 제 2-1곡면 액정 배향층(AL2-1C)에 광 안정제가 포함되고, 제 1곡면 액정 배향층(AL1C)에는 포함되지 않는 등의 다른 실시예로 적용 가능하다.
도 4 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 액정표시장치(500C)의 제조방법을 개략적으로 도시한 단면도들이며, 이하, 도 4 내지 도 9를 참고하여 일 실시예에 따른 곡면 액정표시장치(500C)의 제조방법을 설명하기로 한다.
도 4를 참고하면, 제 1평판 기판(100)은 제 2평판 기판(200)과 소정의 셀갭을 유지하면서 대향하여 배치된다. 예를 들어, 제 2평판 기판(200)은 박막 트랜지스터 기판일 수 있고, 제 1평판 기판(100)은 제 2평판 기판(200)의 대향 기판으로서 컬러필터 기판일 수 있다.
공통 전극(110)은 제 1평판 기판(100) 상에 배치될 수 있고, 제 1평판 액정 배향층(AL1)은 공통 전극(110) 상에 배치될 수 있다. 공통 전극(110)은 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 인듐 산화물, 아연 산화물, 주석 산화물, 갈륨 산화물, 티타늄 산화물, 알루미늄, 은, 백금, 크롬, 몰리브덴, 탄탈륨, 니오븀, 아연, 마그네슘, 이들의 합금이나 이들의 적층막으로 구성될 수 있다. 공통 전극(110)은 전술한 바와 같이 슬릿 패턴을 가지지 않은 패턴리스 전극일 수 있다.
제 1평판 액정 배향층(AL1)은, 예를 들어, 수직 배향기가 측쇄에 도입된 제 1수직 배향형 폴리이미드와 반응성 메조겐(RM) 및 광 안정제를 포함하는 복합 액정 배향제를 공통 전극(110) 상에 도포 및 건조하는 과정을 통해 형성될 수 있다. 이 때, 제 1수직 배향형 폴리이미드는 주쇄의 반복 단위 내에 이미드기(-CONHCO-)를 포함하고, 측쇄에는 수직 배향기만을 가질 수 있다. 상기 광 안정제는 상기에서 설명한 바와 동일한바 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
제 1수직 배향 폴리이미드는 예를 들어, 하기 화학식 9로 표현되는 고분자 화합물을 포함할 수 있다. 다만, 이것만으로 제한되지 않는다. 하기 화학식 9에서 a, b, c는 각각 자연수이다.
< 화학식 9 >
Figure pat00017
화소 전극(291)은 제 2평판 기판(200) 상에 배치될 수 있고, 제2-1 평판 액정 배향층(AL2-1)은 화소 전극(291) 상에 배치될 수 있다.
화소 전극(291)은 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 인듐 산화물, 아연 산화물, 주석 산화물, 갈륨 산화물, 티타늄 산화물, 알루미늄, 은, 백금, 크롬, 몰리브덴, 탄탈륨, 니오븀, 아연, 마그네슘, 이들의 합금이나 이들의 적층막으로 구성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 화소 전극(291)은 슬릿 패턴을 가진 패턴 전극일 수 있고, 제 2평판 기판(200)의 일부가 화소 전극(291)의 슬릿 패턴을 통해 노출될 수 있다.
제2-1 평판 액정 배향층(AL2-1)은 제 1평판 액정 배향층(AL1)의 제 1수직 배향형 폴리이미드와 동일한 고분자 화합물일 수 있으며, 구체적으로 상기 화학식 9의 화합물일 수 있고, 반응성 메조겐(RM)을 포함할 수 있다. 즉, 제2-1 평판 액정 배향층(AL2-1)이 제 1평판 액정 배향층(AL1)과 상이한 점은 광 안정제를 포함하지 않는다는 점이다.
제2-1 평판 액정 배향층(AL2-1)은 예를 들어, 측쇄에 수직 배향기를 가진 제 2수직 배향형 폴리이미드와 반응성 메조겐(RM)을 포함하는 복합 액정 배향제를 화소 전극(291) 상에 도포 및 건조하는 과정을 통해 형성될 수 있다.
도 5를 참고하면, 액정층(300)이 대향 배치된 제 1평판 기판(100)과 제 2평판 기판(200)의 사이에 배치된다. 액정층(300)은 액정 분자들(LC1, LC2)을 포함하는 액정 조성물을 제 1평판 기판(100)과 제 2평판 기판(200)의 사이에 주입하거나 또는 적하하는 과정을 거쳐 형성될 수 있다.
각각의 액정 분자들(LC1, LC2)은 음의 유전율 이방성을 가질 수 있다. 액정 분자들(LC1, LC2)은 평판 액정표시장치(500)에 전계를 인가하지 않은 초기 상태에서 제 1평판 기판(100)과 제 2평판 기판(200)에 대해 실질적으로 수직 배향될 수 있다. 다시 말하면, 제 1평판 액정 배향층(AL1)과 제2-1 평판 액정 배향층(AL2-1)의 상기한 각각의 수직 배향기는 평판 액정표시장치(500)에 전계를 인가하지 않은 초기 상태에서 액정 분자들(LC1, LC2)을 제 1평판 기판(100)과 제 2평판 기판(200)에 대해 실질적으로 수직 배향시킬 수 있다. 이 때, 실질적으로 수직 배향된다는 것은 액정 분자들(LC1, LC2)이 제 1평판 기판(100)과 제 2평판 기판(200)에 대해 예를 들어, 87.5 ° 이상 내지 90 ° 미만의 범위 내에서 배향된 것을 의미한다.
액정층(300)을 형성한 이후에, 제 1평면 표시기판(100)의 상부 또는 하부에서 열을 가하는 열처리(H)를 수행할 수 있다.
도 6을 참고하면, 상기한 열처리(도 5의 H)를 통해 제 1평판 액정 배향층(AL1)과 제2-1 평판 액정 배향층(AL2-1)에 함유된 반응성 메조겐(RM)이 액정층(300)으로 용출될 수 있다.
평판 액정표시장치(500)에 전계를 인가하면 공통 전극(110)과 화소 전극(291) 사이에 형성된 전기장에 수직한 방향으로 액정 분자들(LC1-1, LC1-2, LC2-1, LC2-2)이 경사 배향될 수 있다. 즉, 제1-1 액정 분자(LC1-1)와 제2-1 액정 분자(LC2-1)가 제 1경사 방향으로 배향될 수 있고, 제1-2 액정 분자(LC1-2)와 제2-2 액정 분자(LC2-2)가 제 2경사 방향으로 배향될 수 있다. 이후, 평판 액정표시장치(500)에 자외선(UV)을 조사하면 제2-1 평판 액정 배향층(AL2-1)에 함유된 반응성 메조겐(RM)이 광중합 반응을 개시하여 제2-2 평판 액정 배향층(AL2-2)을 형성할 수 있다. 반면에, 제 1평판 액정 배향층(AL1)에는 광 안정제를 포함하고 있으므로, 반응성 메조겐(RM)의 중합 반응을 억제한다.
도 7을 참고하면, 반응성 메조겐(RM)은 제2-1 평판 액정 배향층(AL2-1) 측으로 이동하여 제2-2 평판 액정 배향층(AL2-2)을 형성한다. 제2-2 평판 액정 배향층(AL2-2)은 반응성 액정 단량체(RM)들의 중합체일 수 있으며, 제2-2 평판 액정 배향층(AL2-2)은 제2-1 평판 액정 배향층(AL2-1) 상에 형성될 수 있다. 제2-2 평판 액정 배향층(AL2-2)이 형성됨에 따라, 액정층(300) 내의 반응성 메조겐(RM)의 함량은 점차 감소될 수 있다. 감소된 반응성 메조겐(RM)이 제2-2 평면 액정 배향층(AL2-2)을 형성하는데 사용된 것으로 이해될 수 있다.
제2-2 평판 액정 배향층(AL2-2)은 제2-1 액정 분자(LC2-1)와 제2-2 액정 분자(LC2-2)의 배향 방향을 고정 내지 안정화시킬 수 있다. 따라서, 제2-2 평판 액정 배향층(AL2-2)의 표면에 배향된 제2-1 액정 분자(LC2-1)와 제2-2 액정 분자(LC2-2)는 평면 액정표시장치(500)에 인가된 전계가 해제된 때에도, 경사 배향이 그대로 유지될 수 있다. 이와 반대로, 제 1액정 분자들(LC1)은 평면 액정표시장치(500)에 인가된 전계가 해제되면, 평판 액정표시장치(500)에 전계를 인가하지 않은 초기 상태와 같이 실질적으로 수직 배향된다.
도 8 및 도 9를 참고하면, 평판 액정표시장치(500)에 전계를 인가하지 않은 상태에서, 평판 액정표시장치(500)에 형광 UV를 조사하여 잔여 반응성 메조겐(RM)을 제거할 수 있다. 이후, 평판 액정표시장치(500)의 양단을 구부리는 구부림 공정(B)을 통해 곡면 액정표시장치(도 3의 500C)를 제조할 수 있다.
한편, 상기 제조방법과 달리, 반응성 메조겐(RM)은 액정층(300) 내에 포함된 형태로 투입될 수 있다. 즉, 도 10에서와 같이, 제 1평판 액정 배향층(AL1)에는 수직 배향기가 측쇄에 도입된 제 1수직 배향형 폴리이미드와 광 안정제를 포함하고, 반응성 메조겐을 포함하지 않을 수 있고, 제 2-1평판 액정 배향층(AL2-1) 내에는 수직 배향기가 측쇄에 도입된 제 1수직 배향형 폴리이미드를 포함하되, 반응성 메조겐을 포함하지 않을 수 있다. 반응성 메조겐(RM)은 액정층(300) 내에 액정 성분들과 혼합된 상태로 투입될 수 있다.
한편, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 광 안정제가 배향막 내에 포함되는 경우의 함량에 따른 선경사(Pretilt) 각의 그래프이며, 이는 각각 배향막 내에 광 안정제가 포함되지 않는 경우(0ppm)와 포함되는 경우 제조된 액정의 선경사각을 측정함으로써 완성되었다. 도 11의 그래프 상에서 가로축은 광 안정제가 포함되는 함량(ppm)이며, 세로축은 선경사각(°)을 나타낸다. 상기 화학식 2 및 3 각각을 함량 별로 투입하면서, 선경사각이 달라지는 정도를 측정하였다.
도 11과 같이, 화학식 2 및 3의 광 안정제의 투입되는 함량이 증가할 수록 수직 배향에 더욱 가까워진다는 것을 확인할 수 있다. 즉, 광 안정제의 함량이 증가할수록 반응성 메조겐의 중합 반응을 억제하고 이에 의해 전계를 인가한 상태에서 UV를 조사하여도 액정의 배향이 고정되는 것을 방지하여 전계가 해제된 후에는 수직 배향에 가까운 형태로 배향되도록 할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.
도 11의 그래프 상에서 가장 좌측의 데이터인 함량이 0ppm인 경우는 광 안정제가 포함되지 않는다는 것을 의미하며, 이는 상기 도 5에서 제 2-1평판 액정 배향층(AL2-1)에 해당할 수 있다. 함량이 0ppm인 경우의 선경사각은 87°라는 것을 확인할 수 있다. 반면, 광 안정제가 일부라도 투입되는 경우는 상기 도 5에서 제 1평판 액정 배향층(AL1)에 해당할 수 있으며, 이 경우의 선경사각은 87.5° 내지 89°범위를 보여, 함량이 0ppm인 경우 보다 수직 배향에 가깝게 된다는 것을 확인할 수 있다.
도 11의 데이터와 같이, 본 발명은 서로 대향하는 배향막 내에 어느 한 측면의 배향막에는 광 안정제를 포함하고, 다른 한 측면의 배향막에는 광 안정제를 포함하지 않게 함으로써, 일 측면과 인접하는 액정이 수직 배향만하도록 하여 액정 분자의 배향 방향의 충돌로 인해 발생하는 텍스쳐(texture)의 시인을 방지할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100C: 제 1곡면 기판
100: 제 1평판 기판
200C: 제 2곡면 기판
200: 제 2평판 기판
300, 300C: 액정층
LC: 액정 분자
AL1C: 제 1곡면 액정 배향층
AL1: 제 1평판 액정 배향층
AL2C: 제 2곡면 액정 배향층
AL2-1C: 제2-1 곡면 액정 배향층
AL2-2C: 제2-2 곡면 액정 배향층
AL2-1: 제2-1 평판 액정 배향층
AL2-2: 제2-2 평판 액정 배향층
RM: 반응성 메조겐

Claims (20)

  1. 제 1곡면 기판;
    상기 제 1곡면 기판과 대향하는 제 2곡면 기판;
    상기 제 1곡면 기판과 상기 제 2곡면 기판의 사이에 배치된 액정층;
    상기 액정층과 상기 제 1곡면 기판의 사이에 배치되고, 광 안정제를 포함하는 제 1곡면 액정 배향층; 및
    상기 액정층과 상기 제 2곡면 기판의 사이에 배치되는 제 2곡면 액정 배향층;을 포함하는 곡면 액정표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2곡면 액정 배향층은 상기 광 안정제를 포함하지 않는 곡면 액정표시장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2곡면 액정 배향층은 상기 제 1곡면 액정 배향층에 비해 메조겐의 함량이 높은 액정표시장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2곡면 액정 배향층은 제2-1 곡면 액정 배향층과 상기 제2-1 곡면 액정 배향층에 비해 메조겐의 함량이 높은 제2-2 곡면 액정 배향층을 포함하는 다층 구조인 곡면 액정표시장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 광 안정제는 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는 곡면 액정표시장치.

    <화학식 1>
    Figure pat00018

    상기 화학식 1에서 n은 0 또는 1, m은 0 또는 1이고, Z1-Z3는 단일결합, 알케닐 그룹, 알킬 그룹, 알콕시 그룹, -COO- 및 CF2O- 에서 선택되고, X1-X8은 알킬그룹, H, F 및 CF3에서 선택되며, A 및 B는 하기 구조에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
    Figure pat00019
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 화학식 1에서 Z1-Z3는 단일결합, 탄소수 2 내지 5의 알케닐 그룹, 탄소수 1 내지 5의 알킬 그룹, 알콕시 그룹, -COO- 및 CF2O- 에서 선택되고, X1-X8은 CH3, H, F 및 CF3에서 선택되는 것을 특징으로 하는 곡면 액정표시장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 광 안정제는 하기 화학식 2로 표시되는 것을 특징으로 하는 곡면 액정표시장치.

    <화학식 2>
    Figure pat00020
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 광 안정제는 하기 화학식 3으로 표시되는 것을 특징으로 하는 곡면 액정표시장치.

    <화학식 3>
    Figure pat00021
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 광 안정제는 상기 제 1곡면 액정 배향층의 폴리이미드의 측쇄에 도입된 곡면 액정표시장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 광 안정제는 상기 제 1곡면 액정 배향층 전체 중량 대비 0ppm 초과 내지 10000ppm이하의 범위로 포함되는 곡면 액정표시장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 액정층은 상기 제 1곡면 액정 배향층의 표면에 배향된 음의 유전율 이방성의 제 1액정 분자와 상기 제 2곡면 액정 배향층의 표면에 배향된 제 2액정 분자를 포함하고,
    상기 제 1액정 분자가 전계를 인가하지 않은 초기상태에서 상기 제 2액정 분자에 비해 수직 배향되는 곡면 액정표시장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1곡면 기판과 상기 제 1곡면 액정 배향층의 사이에 배치되고 슬릿 패턴을 가지지 않는 패턴리스(patternless) 전극; 및
    상기 제 2곡면 액정 배향층과 상기 제 2곡면 기판의 사이에 배치되고 슬릿 패턴을 가진 패턴 전극;
    을 더 포함하는 곡면 액정표시장치.
  13. 서로 대향하는 제 1곡면 기판과 제 2곡면 기판을 준비하는 단계;
    상기 제 1곡면 기판의 상기 제 2곡면 기판과 대향하는 면에 제 1곡면 액정 배향층을 형성하는 단계;
    상기 제 2곡면 기판의 상기 제 1곡면 기판과 대향하는 면에 제 2곡면 액정 배향층을 형성하는 단계;
    상기 제 1곡면 기판 및 상기 제 2곡면 기판 사이에 액정을 주입하는 단계; 및
    전계를 인가한 상태로 상기 제 1곡면 기판 및 상기 제 2곡면 기판 중 적어도 어느 하나의 방향을 향하여 자외선을 조사하는 단계를 포함하되,
    상기 제 1곡면 액정 배향층은 광 안정제를 포함하는 곡면 액정표시장치 제조방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 광 안정제는 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는 곡면 액정표시장치 제조방법.

    <화학식 1>
    Figure pat00022

    상기 화학식 1에서 n은 0 또는 1, m은 0 또는 1이고, Z1-Z3는 단일결합, 알케닐 그룹, 알킬 그룹, 알콕시 그룹, -COO- 및 CF2O- 에서 선택되고, X1-X8은 알킬그룹, H, F 및 CF3에서 선택되며, A 및 B는 하기 구조에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
    Figure pat00023
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 화학식 1에서 Z1-Z3는 단일결합, 탄소수 2 내지 5의 알케닐 그룹, 탄소수 1 내지 5의 알킬 그룹, 알콕시 그룹, -COO- 및 CF2O- 에서 선택되고, X1-X8은 CH3, H, F 및 CF3에서 선택되는 것을 특징으로 하는 곡면 액정표시장치 제조방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 광 안정제는 하기 화학식 2로 표시되는 것을 특징으로 하는 곡면 액정표시장치 제조방법.

    <화학식 2>
    Figure pat00024
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 광 안정제는 하기 화학식 3으로 표시되는 것을 특징으로 하는 곡면 액정표시장치 제조방법.

    <화학식 3>
    Figure pat00025
  18. 제 13항에 있어서,
    상기 광 안정제는 상기 제 1곡면 액정 배향층 전체 중량 대비 0ppm 초과 내지 10000ppm이하의 범위로 포함되는 곡면 액정표시장치 제조방법.
  19. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1곡면 액정 배향층, 상기 제 2곡면 액정 배향층 및 상기 액정 중 적어도 어느 하나는 반응성 메조겐을 포함하는 곡면 액정표시장치 제조방법.
  20. 제 13항에 있어서,
    상기 자외선을 조사하는 단계에 의해 상기 제 2곡면 액정 배향층은 제2-1 곡면 액정 배향층과 상기 제2-1 곡면 액정 배향층에 비해 메조겐의 함량이 높은 제2-2 곡면 액정 배향층을 포함하는 다층 구조로 형성된 곡면 액정표시장치 제조방법.
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