KR20190047153A - 액정 조성물, 이를 이용한 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

액정 조성물, 이를 이용한 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

액정 조성물, 이를 이용한 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 제조 방법이 제공된다. 상기 액정 표시 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 상에 배치된 액정 화합물을 포함하는 액정층, 및 상기 제1 기판과 상기 액정층 사이에 배치된 제1 액정 배향층을 포함하되, 상기 제1 액정 배향층은, 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기(hydrophilic group) 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 벤조일 유도체(benzoyl derivative) 모이어티를 포함하는 제1 화합물을 포함한다.

Description

액정 조성물, 이를 이용한 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 제조 방법{LIQUID CRYSTAL COMPOSITION, LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME, AND METHOD OF MANUFACTURING LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 조성물, 액정 조성물을 이용한 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 점차 커지고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting diode Display, OLED) 등과 같은 다양한 표시 장치가 개발되고 있다.
그 중 액정 표시 장치는 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 개재된 액정층을 포함하는 표시 패널, 및 상기 표시 패널에 광을 제공하는 광원부를 포함한다. 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정을 재배열하고, 이를 통해 각 화소 별로 액정층을 투과하는 광의 양을 제어함으로써 영상 표시를 구현할 수 있다.
액정을 재배열하여 액정층을 투과하는 광의 양을 제어하기 위해서는 액정층 내 액정들을 일정한 방향으로 초기 배향시켜야 한다. 액정 배향의 균일성 정도는 액정 표시 장치의 화질의 우수성을 결정짓는 중요한 요소이다. 액정을 배향시키기 위한 한 가지 방법으로 폴리이미드계 고분자를 이용한 액정 배향층을 예시할 수 있다.
그러나 폴리이미드계 배향층은 액정 표시 장치의 표시 품질을 향상시키는데 한계가 존재한다. 예를 들어, 폴리이미드계 배향층은 열적 안정성이 낮고 막 경도가 크지 않아 배향 안정성 및 잔상 문제가 발생할 수 있다. 또, 폴리이미드계 배향층을 형성하기 위해서는 고온 하에서의 열처리 공정이 요구되어 표시 패널 내 구성요소들의 열손상을 야기할 수 있다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 별도의 폴리이미드계 배향층을 사용하지 않고도 액정들의 초기 배향 상태가 안정화된 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 열처리 공정을 최소화한 액정 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 액정의 초기 배향 상태를 안정화시킬 수 있는 액정 조성물을 제공하는 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 액정 표시 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 상에 배치된 액정 화합물을 포함하는 액정층, 및 상기 제1 기판과 상기 액정층 사이에 배치된 제1 액정 배향층을 포함하되, 상기 제1 액정 배향층은, 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기(hydrophilic group) 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 벤조일 유도체(benzoyl derivative) 모이어티를 포함하는 제1 화합물을 포함한다.
상기 제1 화합물의 상기 코어 구조는 메조겐 골격을 포함하고, 상기 벤조일 유도체 모이어티는 하기 화학식 Ⅰa 내지 화학식 Ⅰe 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
<화학식 Ⅰa>
Figure pat00001
<화학식 Ⅰb>
Figure pat00002
<화학식 Ⅰc>
Figure pat00003
<화학식 Ⅰd>
Figure pat00004
<화학식 Ⅰe>
Figure pat00005
단, 상기 화학식 Ⅰa 내지 화학식 Ⅰe에서, R11, R12, R13, R14, R15 및 R16은 각각 독립적으로 수소, 히드록시기, C1-5의 알킬기 또는 C1-5의 알콕시기이고, R21 및 R22는 각각 독립적으로 수소, 히드록시기, C1-5의 알킬기, C1-5의 알콕시기 또는 페닐기이고, R31은 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄형 알킬렌기이고, R32는 수소 또는 히드록시기이고, X는 존재하지 않거나, 산소, 황, 또는 카보닐기(carbonyl group)이다.
상기 제1 액정 배향층은, 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 중합성기를 포함하는 제2 화합물의 중합체, 또는 코어 구조의 일단과 타단에 결합된 중합성기를 포함하는 제3 화합물의 중합체를 더 포함할 수 있다.
또, 상기 제2 화합물 및 상기 제3 화합물의 중합성기는 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴레이트기 또는 메타크릴레이트기일 수 있다.
상기 제1 액정 배향층은, 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 지방족 또는 방향족 탄화수소 모이어티를 포함하는 제4 화합물을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 화합물, 상기 제2 화합물 및 상기 제4 화합물은 각각 친수성기가 상기 제1 기판 측을 향하도록 정렬되고, 상기 제1 액정 배향층에 의해 상기 액정의 수직 배향이 유도될 수 있다.
상기 제1 기판과 상기 제1 액정 배향층 사이에 배치된 전극을 더 포함하고, 상기 제1 액정 배향층은 상기 전극 및 상기 액정층과 맞닿아 접할 수 있다.
상기 액정층은, 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 벤조일 유도체 모이어티를 포함하는 제1 화합물, 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 중합성기를 포함하는 제2 화합물, 코어 구조의 일단과 타단에 결합된 중합성기를 포함하는 제3 화합물, 또는 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 지방족 또는 방향족 탄화수소 모이어티를 포함하는 제4 화합물을 더 포함할 수 있다.
상기 액정 표시 장치는 상기 액정층 상에 배치된 제2 기판, 및 상기 액정층과 상기 제2 기판 사이에 배치된 제2 액정 배향층을 더 포함하되, 상기 제2 액정 배향층은, 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 벤조일 유도체 모이어티를 포함하는 제1 화합물, 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 중합성기를 포함하는 제2 화합물의 중합체, 또는 코어 구조의 일단과 타단에 결합된 중합성기를 포함하는 제3 화합물의 중합체, 및 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 지방족 또는 방향족 탄화수소 모이어티를 포함하는 제4 화합물을 포함할 수 있다.
또, 상기 제1 기판의 상기 제2 기판과 대면하는 일면은 오목한 곡면을 가지고, 상기 제1 액정 배향층의 표면 거칠기는 상기 제2 액정 배향층의 표면 거칠기보다 클 수 있다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 제1 기판과 제2 기판을 준비하는 단계, 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에, 액정, 및 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기(hydrophilic group) 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 벤조일 유도체(benzoyl derivative) 모이어티를 포함하는 제1 화합물을 포함하는 액정 조성물을 제공하여 액정층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 액정 조성물은, 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 중합성기를 포함하는 제2 화합물, 코어 구조의 일단과 타단에 결합된 중합성기를 포함하는 제3 화합물, 및 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 지방족 또는 방향족 탄화수소 모이어티를 포함하는 제4 화합물 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 액정 조성물을 제공하는 단계는, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 표면에 노출된 전극과 상기 액정 조성물이 접촉하도록, 상기 액정 조성물을 제공하는 단계일 수 있다.
또, 상기 액정층을 형성하는 단계에서, 상기 제1 화합물, 상기 제2 화합물 및 상기 제4 화합물의 적어도 일부는 친수성기가 제1 기판 측을 향하도록 정렬되어 제1 정렬층을 형성하고, 상기 제1 화합물, 상기 제2 화합물 및 상기 제4 화합물의 적어도 일부는 친수성기가 제2 기판 측을 향하도록 정렬되어 제2 정렬층을 형성할 수 있다.
상기 액정 표시 장치의 제조 방법은 상기 액정층에 전계를 인가한 상태에서 광을 조사하는 단계를 더 포함하되, 상기 제1 기판은 제1 베이스 기판 및 상기 제1 베이스 기판 상에 배치된 스위칭 소자를 포함하고, 상기 제2 기판은 제2 베이스 기판, 제2 베이스 기판 상에 배치된 제1 파장 대역 필터, 및 상기 제1 파장 대역 필터 상에 배치되고 상기 제1 파장 대역 필터와 중첩하도록 배치된 제2 파장 대역 필터를 포함하며, 상기 제1 파장 대역 필터의 투과 파장 대역은 상기 제2 파장 대역 필터의 차단 파장 대역과 중첩하고, 상기 광을 조사하는 단계는, 상기 제1 기판 측으로부터 상기 액정층을 향하여 광을 조사하는 단계일 수 있다.
상기 액정 표시 장치의 제조 방법은 상기 액정층에 전계를 인가한 상태에서 광을 조사하는 단계를 더 포함하되, 상기 광을 조사하는 단계는, 상기 제1 화합물의 상기 타단에 결합된 벤조일 유도체 모이어티로부터 라디칼을 발생시켜 상기 제2 화합물 또는 상기 제3 화합물을 중합하는 단계일 수 있다.
상기 액정 표시 장치의 제조 방법은 상기 액정 조성물을 제공하는 단계 전에, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 표면을 친수성 처리하는 단계로서, 증류수에 대한 접촉각이 70° 이하가 되도록 친수성 처리하는 단계를 더 포함하되, 상기 액정 조성물과 접촉하는 상기 제1 기판 표면의 친수성과, 상기 액정 조성물과 접촉하는 상기 제2 기판 표면의 친수성은 서로 상이할 수 있다.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 조성물은 액정 화합물, 및 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기(hydrophilic group) 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 벤조일 유도체(benzoyl derivative) 모이어티를 포함하는 제1 화합물을 포함한다.
상기 액정 조성물은 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 중합성기를 포함하는 제2 화합물, 코어 구조의 일단과 타단에 결합된 중합성기를 포함하는 제3 화합물, 및 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 지방족 또는 방향족 탄화수소 모이어티를 포함하는 제4 화합물을 더 포함할 수 있다.
또, 상기 제1 화합물은 상기 제1 화합물, 상기 제2 화합물, 상기 제3 화합물 및 상기 제4 화합물의 중량의 합에 대하여 0.1 중량% 내지 30.0 중량%의 범위로 포함되고, 상기 제3 화합물은 상기 액정 조성물 전체 중량에 대하여 0.1 중량% 내지 0.8 중량%의 범위로 포함될 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정의 초기 배향 안정성이 우수할 뿐만 아니라 액정층 내 불순물 함량을 최소화하여 전압 보전율이 향상될 수 있다.
또, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 표시 패널 내 폴리이미드계 액정 배향층을 형성하기 위한 공정을 생략할 수 있어 표시 패널 내 구성요소들의 열손상을 최소화할 수 있다. 또, 상대적으로 적은 노광량만으로 중합된 배향층을 형성할 수 있어 공정성을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 조성물은 코어 구조에 결합된 벤조일 유도체 모이어티를 포함하는 화합물을 포함하여 광에 대해 우수한 민감성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치의 임의의 화소들의 레이아웃이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ' 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 도 3의 제1 액정 배향층 부분을 확대한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 7은 도 6의 제1 액정 배향층 부분을 확대한 개략도이다.
도 8은 도 6의 제2 액정 배향층 부분을 확대한 개략도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 10 내지 도 16은 도 9의 제조 방법을 순서대로 나타낸 단면도들이다.
도 17은 액정층에 전계가 해제된 상태를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 '위(on)'로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 '직접 위(directly on)'로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. '및/또는'는 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)', '위(above)', '상부(upper)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below 또는 beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해사시도이다. 도 2는 도 1의 표시 장치의 임의의 화소들의 레이아웃이다. 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ' 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1)는 표시 패널(11) 및 표시 패널(11)에 광을 제공하는 광원부(20)를 포함한다.
표시 패널(11)은 제1 기판(100), 제1 기판(100)과 대향하는 제2 기판(200) 및 이들의 사이에 개재된 액정층(300)을 포함할 수 있다. 액정층(300)은 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 및 이들을 합착하는 실링 부재(미도시)에 의해 밀봉된 상태일 수 있다. 또 표시 패널(11)은 제1 기판(100)과 액정층(300) 사이에 배치된 제1 액정 배향층(411) 및 제2 기판(200)과 액정층(300) 사이에 배치된 제2 액정 배향층(421)을 더 포함한다.
표시 패널(11)에는 평면상 대략 매트릭스 배열된 복수의 화소들이 정의될 수 있다. 본 명세서에서, '화소(pixel)'는 색 표시를 위해 평면 시점에서 표시 영역이 구획되어 정의되는 단일 영역을 의미하며, 하나의 화소는 미리 정해진 하나의 기본색을 표현할 수 있다. 즉, 하나의 화소는 다른 화소와 서로 독립적인 색을 표현할 수 있는 표시 패널(11) 기준에서의 최소 단위일 수 있다.
상기 복수의 화소들은 제1 색을 표시하는 제1 화소(PXa), 제1 색보다 짧은 피크 파장을 갖는 제2 색을 표시하는 제2 화소(PXb) 및 제2 색 보다 짧은 피크 파장을 갖는 제3 색을 표시하는 제3 화소(PXc)를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 방향(X)으로 순차 배열된 제1 화소(PXa), 제2 화소(PXb) 및 제3 화소(PXc)가 기본 단위를 이루어 제1 방향(X)으로 반복되고, 제1 화소(PXa), 제2 화소(PXb) 및 제3 화소(PXc)는 각각 제2 방향(Y)으로 반복될 수 있다.
예를 들어, 제1 화소(PXa)는 약 610nm 내지 650nm 범위에서 피크 파장을 갖는 적색을 표시하는 화소이고, 제1 화소(PXa)와 제1 방향(X)으로 인접한 제2 화소(PXb)는 약 530nm 내지 570nm 범위에서 피크 파장을 갖는 녹색을 표시하는 화소이며, 제2 화소(PXb)와 제1 방향(X)으로 인접한 제3 화소(PXc)는 약 430nm 내지 470nm 범위에서 피크 파장을 갖는 청색을 표시하는 화소일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
표시 패널(11)은 제1 방향(X)으로 연장된 복수의 게이트 라인(GL)들 및 제2 방향(Y)으로 연장되며 게이트 라인(GL)과 절연되도록 배치된 복수의 데이터 라인(DL)들을 포함할 수 있다. 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)은 각각 구동부(미도시)와 연결되어 복수의 화소들마다 배치된 화소 전극(190)에 구동 신호를 전달할 수 있다.
광원부(20)는 표시 패널(11)의 하측에 배치되어 특정 파장을 갖는 광을 표시 패널(11) 측으로 출사할 수 있다. 광원부(20)는 광을 직접적으로 방출하는 광원(light source) 및 상기 광원(미도시)으로부터 제공받은 광의 경로를 가이드하여 표시 패널(11) 측으로 출사시키는 도광판(미도시)을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 상기 광원은 상기 제1 색 및 상기 제2 색보다 짧은 피크 파장을 갖는 제3 색의 광, 예컨대 청색 광을 방출하는 발광 다이오드일 수 있다.
도면에 도시하지 않았으나, 표시 패널(11)과 광원부(20) 사이에는 하나 이상의 광학 시트(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 광학 시트는 프리즘 시트, 확산 시트, (반사형)편광 시트, 렌티큘러렌즈 시트, 마이크로렌즈 시트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 광학 시트는 광원부(20)로부터 제공되어 표시 패널(11) 측으로 진행하는 광의 광학 특성, 예컨대 집광, 확산, 산란 또는 편광 특성을 변조하여 액정 표시 장치(1)의 표시 품질을 개선할 수 있다.
이하, 표시 패널(11)에 대해 상세하게 설명한다.
표시 패널(11)은 서로 대향하는 제1 기판(100) 및 제2 기판(200)을 포함할 수 있다. 제1 기판(100)은 하부 기판이고 제2 기판(200)은 상부 기판일 수 있다.
제1 기판(100)은 제1 베이스 기판(110), 제1 베이스 기판(110)의 일면(도 3 기준 상면) 상에 배치된 스위칭 소자(130) 및 스위칭 소자(130) 상에 배치된 화소 전극(190)을 포함할 수 있다.
제1 베이스 기판(110)은 투명한 절연 기판일 수 있다. 예를 들어, 제1 베이스 기판(110)은 유리 재료, 석영 재료, 또는 투광성 플라스틱 재료로 이루어진 기판일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 베이스 기판(110)은 가요성을 가지고 액정 표시 장치(1)는 곡면형 표시 장치일 수 있다.
제1 베이스 기판(110) 상에는 복수의 스위칭 소자(130)가 배치될 수 있다. 각 스위칭 소자들은 각 화소(PXa, PXb, PXc) 마다 배치되어 후술할 화소 전극(190)에 구동 신호를 전달하거나 차단할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 각 스위칭 소자(130)는 게이트 라인(GL)과 연결되어 게이트 구동 신호를 제공받는 제어 단자(131), 데이터 라인(DL)과 연결되어 데이터 구동 신호를 제공받는 입력 단자(132), 제어 단자에 인가되는 신호에 따라 채널을 턴 온 또는 턴 오프하는 액티브층(134) 및 화소 전극(190)과 연결된 출력 단자(133)을 포함하는 박막 트랜지스터일 수 있다.
스위칭 소자(130) 상에는 중간층(170)이 배치될 수 있다. 중간층(170)은 그 상부의 구성과 하부의 구성을 서로 전기적으로 절연시키고, 제1 베이스 기판(110) 상에 적층된 복수의 구성요소의 단차를 평탄화할 수 있다. 중간층(170)은 하나 이상의 층을 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 중간층(170)은 단일층 구조이거나, 또는 복수의 층의 적층 구조일 수 있다. 중간층(170)은 유기 재료 및/또는 무기 재료를 포함하여 이루어질 수 있다. 비제한적인 일례에서, 제1 기판(100)의 제2 기판(200)과 대향하는 표면(도 3 기준 상면)에는 중간층(170)이 적어도 부분적으로 노출된 상태일 수 있다.
중간층(170) 상에는 화소 전극(190)이 배치될 수 있다. 화소 전극(190)은 후술할 공통 전극(290)과 함께 액정층(300)에 전계를 형성하여 해당 화소 내의 액정(305)들을 재배열할 수 있다. 도면으로 나타내지 않았으나, 화소 전극(190)은 중간층(170)에 형성된 컨택홀을 통해 스위칭 소자(130)의 출력 단자(133)와 전기적으로 연결될 수 있다. 각 화소 전극(190)은 각 화소(PXa, PXb, PXc) 마다 배치되어 스위칭 소자(130)를 통해 서로 독립적인 전압이 인가될 수 있다. 화소 전극(190)은 투명한 도전성 재료로 이루어진 투명 전극일 수 있다. 투명 전극을 형성하는 재료의 예로는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등을 들 수 있다. 도 2는 화소 전극(190)이 대략 십자 형상의 줄기 전극 및 줄기 전극으로부터 방사형으로 연장된 복수의 슬릿 전극을 포함하여 복수의 도메인을 정의하는 경우를 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 비제한적인 일례에서, 제1 기판(100)의 제2 기판(200)과 대향하는 표면(도 3 기준 상면)에는 화소 전극(190)이 노출된 상태일 수 있다.
이어서 제2 기판(200)에 대하여 설명한다. 제2 기판(200)은 제2 베이스 기판(210), 제2 베이스 기판(210)의 일면(도 3 기준 하면) 상에 배치된 색 변환 패턴층(240) 및 색 변환 패턴층(240) 상에 배치된 공통 전극(290)을 포함하고, 제1 파장 대역 필터(220) 및 제2 파장 대역 필터(260)를 더 포함할 수 있다.
제2 베이스 기판(210)은 제1 베이스 기판(110)과 같은 투명한 절연 기판일 수 있다. 제2 베이스 기판(210)은 가요성을 가질 수도 있다. 제2 베이스 기판(210) 상에는 차광 부재(215)가 배치될 수 있다. 차광 부재(215)는 광의 투과를 차단할 수 있다. 차광 부재(215)는 평면상 대략 격자 형상일 수 있다. 차광 부재(215)는 인접한 화소들(PXa, PXb, PXc)의 평면상 경계에 배치되어 이웃한 화소들 간의 혼색 불량을 방지할 수 있다. 차광 부재(215)는 블랙 매트릭스 물질 또는 불투명한 금속 재료로 이루어질 수 있다.
차광 부재(215) 상에는 제1 파장 대역 필터(220)가 배치될 수 있다. 제1 파장 대역 필터(220)는 특정 파장 대역의 광은 투과시키고, 다른 특정 파장 대역의 광은 투과를 차단하여 투과광의 일부 파장 대역만을 선택적으로 투과시키는 파장-선택적 광학 필터이다. 예시적인 실시예에서, 제1 파장 대역 필터(220)는 광원부(20)가 제공하는 제3 색의 피크 파장보다 긴 피크 파장을 갖는 광은 선택적으로 투과시키고, 제3 색의 피크 파장을 포함하는 파장 대역의 광은 흡수할 수 있다. 예를 들어, 제1 파장 대역 필터(220)는 컬러 필터(color filter) 또는 분산 브래그 반사체(distributed bragg reflector)일 수 있다.
제1 파장 대역 필터(220)는 제1 화소(PXa) 및/또는 제2 화소(PXb) 내에 배치되고, 제3 화소(PXc) 내에는 배치되지 않을 수 있다. 제1 파장 대역 필터(220)는 광원부(20)로부터 제공되어 색 변환 패턴층(240)으로 입사되는 제3 색의 광 중에서, 색 변환 패턴층(240)에 의해 색 변환되지 않고 그대로 투과된 제3 색의 광의 투과를 차단할 수 있다. 이를 통해 제1 화소(PXa) 및 제2 화소(PXb)가 표현하는 색의 순도를 향상시키고 액정 표시 장치(1)의 표시 품질을 개선할 수 있다.
제1 파장 대역 필터(220) 상에는 색 변환 패턴층(240)이 배치될 수 있다. 색 변환 패턴층(240)은 투과광의 색을 입사광과 상이한 색으로 변환할 수 있다. 즉, 색 변환 패턴층(240)을 투과한 후의 광은 특정 파장 대역의 광으로 변환될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 색 변환 패턴층(240)은 베이스 수지 및 상기 베이스 수지 내에 분산되어 입사광의 피크 파장을 특정 피크 파장으로 변환 또는 시프트시키는 물질, 즉 파장 시프트 물질(240p)을 포함하여 이루어질 수 있다. 파장 시프트 물질(240p)의 예로는 양자점(quantum dot), 양자 막대(quantum rod) 또는 형광체 물질 등을 들 수 있다. 예를 들어, 양자점은 전자가 전도대에서 가전자대로 전이하면서 특정 색을 발광할 수 있다. 상기 양자점 물질은 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 상기 코어는 반도체 나노 결정 물질일 수 있다. 상기 양자점의 코어의 예로는 규소(Si)계 나노 결정, II-VI족계 화합물 나노 결정, III-V족계 화합물 나노 결정 등을 들 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, 색 변환 패턴층(240)은 특정 파장 대역의 광은 투과시키고 다른 특정 파장 대역의 광은 흡수하여 투과광의 일부 파장 대역만을 선택적으로 투과시키는 컬러 필터일 수도 있다.
색 변환 패턴층(240)은 제1 색 변환 패턴(241) 및 제2 색 변환 패턴(242)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 색 변환 패턴(241)은 제1 화소(PXa)에 배치되고 제2 색 변환 패턴(242)은 제2 화소(PXb)에 배치될 수 있다. 제1 색 변환 패턴(241)을 투과한 후의 광은 제1 색을 표현하고 제2 색 변환 패턴(242)을 투과한 후의 광은 제2 색을 표현할 수 있다.
비제한적인 일례에서, 제1 색 변환 패턴(241) 내의 파장 시프트 물질(240p)의 크기(예컨대, 입경)는 제2 색 변환 패턴(242) 내의 파장 시프트 물질(240p)의 크기보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 색 변환 패턴(241) 내의 파장 시프트 물질(240p)의 크기는 약 55Å 내지 65Å이고, 제2 색 변환 패턴(242) 내의 파장 시프트 물질(240p)의 크기는 약 40Å 내지 50Å일 수 있다. 파장 시프트 물질(240p)이 방출하는 광은 입사광의 입사각과 무관하게 여러 방향으로 방출되며 액정 표시 장치(1)의 제1 화소(PXa) 및 제2 화소(PXb)가 표시하는 제1 색과 제2 색의 측면 시인성 개선에 기여할 수 있다. 제1 색 변환 패턴(241) 및 제2 색 변환 패턴(242)에서 시청자 측(도 3 기준 상측)으로 방출되는 광은 편광이 해소되어 비편광(unpolarized)된 상태일 수 있다. 본 명세서에서, '비편광된 광'이란 특정 방향의 편광 성분만으로 이루어지지 않은 광, 즉 특정 방향만으로 편광되지 않은 광, 다시 말해서 무작위화된 편광(random polarization) 성분으로 이루어진 광을 의미한다. 비편광된 광의 예로는 자연광(natural light)을 들 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 색 변환 패턴(241) 및/또는 제2 색 변환 패턴(242)은 베이스 수지 내에 분산된 광 산란 입자(미도시)를 더 포함할 수 있다.
제1 색 변환 패턴(241) 및 제2 색 변환 패턴(242)은 어느 차광 부재(215) 상에서 서로 이격될 수 있다. 즉, 제1 색 변환 패턴(241)의 측면과 제2 색 변환 패턴(242)의 측면은 서로 이격될 수 있다. 제1 색 변환 패턴(241)과 제2 색 변환 패턴(242)을 물리적으로 이격시킴으로써, 예컨대 제1 색 변환 패턴(241) 내의 파장 시프트 물질(240p)이 방출한 광이 제2 색 변환 패턴(242)으로 진행하여 제2 화소(PXb)에서 제1 색이 표현되거나, 또는 제2 색 변환 패턴(242) 내의 파장 시프트 물질(240p)이 방출한 광이 제1 색 변환 패턴(241)으로 진행하여 색 변환되는 불량을 억제할 수 있다.
한편, 제3 화소(PXc) 내의 제2 베이스 기판(210) 상에는 투광 패턴층(250)이 배치될 수 있다. 투광 패턴층(250)은 실질적으로 투과광의 색을 변환시키지 않고 그대로 투과시킬 수 있다. 즉, 투광 패턴층(250)을 투과한 후의 광은 광원부(20)가 제공하는 제3 색을 그대로 표현할 수 있다. 투광 패턴층(250)의 광 투과율은 약 90% 이상, 또는 약 95% 이상, 또는 약 98% 이상일 수 있다.
투광 패턴층(250)은 제3 화소(PXc) 내에 배치되고, 제1 파장 대역 필터(220)와 중첩하지 않을 수 있다. 투광 패턴층(250)은 베이스 수지 및 베이스 수지 내에 분산된 광 산란 입자(250p)를 포함할 수 있다. 광 산란 입자(250p)는 입사광을 산란시킬 수 있는 입자이면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 금속 산화물 입자 또는 유기 입자일 수 있다. 상기 금속 산화물로는 산화 티타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 인듐(In2O3), 산화 아연(ZnO) 또는 산화 주석(SnO2) 등을 예시할 수 있고, 상기 유기 재료로는 아크릴계 수지 또는 우레탄계 수지 등을 예시할 수 있다. 광 산란 입자(250p)를 포함하는 투광 패턴층(250)은 광원부(20)로부터 제공되어 투광 패턴층(250)을 투과하는 제3 색의 광의 파장을 변환시키지 않으면서 입사각과 무관하게 여러 방향으로 산란시킬 수 있다. 이를 통해 액정 표시 장치(1)의 제3 화소(PXc)가 표시하는 제3 색의 측면 시인성 개선에 기여할 수 있다. 투광 패턴층(250)에서 시청자 측으로 방출되는 광은 편광이 해소되어 비편광(unpolarized)된 상태일 수 있다. 다른 실시예에서 투광 패턴층(250)은 생략될 수도 있다.
투광 패턴층(250)과 제2 색 변환 패턴(242)은 어느 차광 부재(215) 상에서 서로 이격될 수 있다. 즉, 투광 패턴층(250)의 측면과 제2 색 변환 패턴(242)의 측면은 서로 이격될 수 있다. 투광 패턴층(250)과 제2 색 변환 패턴(242)을 물리적으로 이격시킴으로써, 예컨대 제2 색 변환 패턴(242) 내의 파장 시프트 물질(240p)이 방출한 광이 투광 패턴층(250)으로 진행하여 제3 화소(PXc)에서 제2 색이 표현되거나, 또는 투광 패턴층(250)에서 산란된 광이 제2 색 변환 패턴(242)으로 진행하여 색 변환되는 불량을 억제할 수 있다.
색 변환 패턴층(240) 및 투광 패턴층(250) 상에는 제2 파장 대역 필터(260)가 배치될 수 있다. 제2 파장 대역 필터(260)는 특정 파장 대역의 광은 투과시키고, 다른 특정 파장 대역의 광은 투과를 차단하여 투과광의 일부 파장 대역만을 선택적으로 투과시키는 파장-선택적 광학 필터이다. 예를 들어, 제2 파장 대역 필터(260)는 분산 브래그 반사체일 수 있다.
제2 파장 대역 필터(260)는 제1 화소(PXa), 제2 화소(PXb) 및 제3 화소(PXc)에 걸쳐 배치될 수 있다. 제2 파장 대역 필터(260)는 부분적으로 제1 파장 대역 필터(220)와 중첩할 수 있다. 즉, 제1 화소(PXa) 및 제2 화소(PXb) 내에는 제1 파장 대역 필터(220)와 제2 파장 대역 필터(260)가 모두 위치할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제2 파장 대역 필터(260)는 광원부(20)가 제공하는 제3 색의 피크 파장을 포함하는 파장 대역의 광은 선택적으로 투과시키고, 제3 색의 피크 파장보다 긴 피크 파장을 갖는 광은 선택적으로 반사할 수 있다. 즉, 제1 파장 대역 필터(220)의 투과 파장 대역(예컨대, 약 510nm 내지 560nm 및/또는 600nm 내지 650nm)은 제2 파장 대역 필터(260)의 차단 파장 대역(예컨대, 약 480nm 내지 700nm)와 적어도 부분적으로 중첩할 수 있다.
제2 파장 대역 필터(260)는 색 변환 패턴층(240) 내의 파장 시프트 물질(240p)이 여러 방향으로 방출하는 광 중에서 제2 파장 대역 필터(260) 측으로 출사된 광을 제2 베이스 기판(210) 측, 즉 시청자 측으로 반사하여 색 표시에 기여하도록 할 수 있다. 이를 통해 광의 이용 효율을 증가시킬 수 있고 액정 표시 장치(1)는 보다 선명한 색을 표현할 수 있다. 또, 광원부(20)가 제공하는 광 중에서 제3 색의 피크 파장을 갖는 광은 투과시키는 반면 제3 색보다 긴 피크 파장을 갖는 광의 투과를 차단함으로써 광원부(20)가 제공하는 광의 색 순도를 더욱 개선할 수 있는 효과가 있다.
제2 파장 대역 필터(260) 상에는 오버코팅층(270)이 배치될 수 있다. 오버코팅층(270)은 제2 베이스 기판(210) 상에 적층된 복수의 구성요소들의 단차를 최소화시키는 평탄화층일 수 있다. 오버코팅층(270)은 유기 재료를 포함하여 이루어질 수 있다.
오버코팅층(270) 상에는 보호층(275)이 배치될 수 있다. 보호층(275)은 질화 규소 또는 산화 규소 등의 절연성 무기 재료로 이루어질 수 있다. 보호층(275)은 후술할 편광층(280)을 형성하는 과정에서 오버코팅층(270)의 손상을 방지할 수 있다. 또, 편광층(280)의 부착성을 개선하고 공기 또는 수분의 침투에 의한 편광층(280)의 손상 또는 부식을 방지함으로써 액정 표시 장치(1)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 보호층(275)은 생략될 수도 있다.
보호층(275) 상에는 편광층(280)이 배치될 수 있다. 편광층(280)은 액정층(300)과 광원부(20) 사이에 배치된 다른 편광소자(미도시)와 함께 광 셔터 기능을 수행하여 각 화소(PXa, PXb, PXc) 별로 투과광의 양을 제어할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 편광층(280)은 반사형 편광소자일 수 있다. 반사형 편광소자는 투과축과 평행한 편광 성분은 선택적으로 투과시키고, 차단축과 평행한 편광 성분은 반사하여 투과광에 편광 상태를 부여할 수 있다.
편광층(280)은 보호층(275) 상에 배치된 선 격자 패턴을 포함할 수 있다. 선 격자 패턴은 상호 평행하게 연장되어 이격 배치된 복수의 선형 패턴을 의미한다. 상기 차단축은 선 격자 패턴의 연장 방향과 실질적으로 평행한 방향이고, 상기 투과축은 선 격자 패턴의 연장 방향과 교차하는 방향일 수 있다.
편광층(280)의 선 격자 패턴은 반사성 금속 재료로 이루어질 수 있다. 금속 재료의 예로는 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni) 또는 이들의 합금 등을 들 수 있다. 몇몇 실시예에서 상기 선 격자 패턴은 금속 재료로 이루어진 복수의 선 격자 패턴층의 적층 구조일 수도 있다.
편광층(280) 상에는 캡핑층(285)이 배치될 수 있다. 캡핑층(285)은 편광층(280) 상에 직접 배치되어 편광층(280)의 선 격자 패턴을 커버 및 보호할 수 있다. 캡핑층(285)은 공기 또는 수분의 침투에 의한 선 격자 패턴의 손상 또는 부식을 방지하고, 편광층(280)의 선 격자 패턴을 평탄화할 수 있다. 캡핑층(285)은 질화 규소 또는 산화 규소 등의 무기 절연 재료로 이루어질 수 있다.
캡핑층(285) 상에는 공통 전극(290)이 배치될 수 있다. 공통 전극(290)은 화소(PXa, PXb, PXc)의 구분 없이 일체로 형성되어 공통 전압이 인가될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 공통 전극(290)은 캡핑층(285) 상에 직접 배치되고 공통 전극(290)은 투명 전극일 수 있다.
이어서 액정층(300)에 대하여 설명한다. 액정층(300)은 초기 배향된 복수의 액정(305)들을 포함한다. 액정(305)은 음의 유전율 이방성을 가지고 초기 배향 상태에서 실질적으로 수직 배향될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 액정(305)은 초기 배향 상태에서 소정의 선경사(pretilt) 각도를 가질 수 있다. 본 명세서에서, '액정의 초기 배향'이라 함은 액정층에 전계가 형성되지 않은 상태에서의 액정의 배열을 의미한다.
액정(305)의 초기 배향은 전술한 제1 액정 배향층(411) 및 제2 액정 배향층(421)에 의해 유도될 수 있다. 화소 전극(190)과 공통 전극(290) 사이에 전계가 형성되면 액정(305)은 특정 방향으로 기울어지면서 액정층(300)을 투과하는 광의 편광 상태를 변화시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 액정(305)은 양의 유전율 이방성을 가질 수도 있다.
이하, 도 4를 더욱 참조하여 제1 액정 배향층(411) 및 제2 액정 배향층(421)에 대하여 상세하게 설명한다. 도 4는 도 3의 제1 액정 배향층(411) 부분을 확대한 개략도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 화소 전극(190) 상에는 제1 액정 배향층(411)이 배치될 수 있다. 제1 액정 배향층(411)은 인접한 액정층(300) 내 액정(305)의 초기 배향을 유도할 수 있다. 제1 액정 배향층(411)은 화소 전극(190), 중간층(170) 및 액정층(300)과 동시에 맞닿아 접할 수 있다.
또, 공통 전극(290) 상에는 제2 액정 배향층(421)이 배치될 수 있다. 제2 액정 배향층(421)은 인접한 액정층(300) 내의 액정(305)의 초기 배향을 유도할 수 있다. 제2 액정 배향층(421)은 공통 전극(290) 및 액정층(300)과 동시에 맞닿아 접할 수 있다.
예를 들어, 제1 액정 배향층(411) 및 제2 액정 배향층(421)은 액정(305)을 수직 배향하는 수직 배향층일 수 있다. 또, 제1 액정 배향층(411) 및 제2 액정 배향층(421)은 액정(305)에 소정의 선경사(pretilt) 각도를 부여할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제1 액정 배향층(411) 및 제2 액정 배향층(421) 중 하나 이상은 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기(hydrophilic group) 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 벤조일 유도체(benzoyl derivative) 모이어티를 포함하는 제1 화합물(510)을 포함할 수 있다. 제1 화합물(510)은 후술할 액정 표시 장치의 제조 방법에서 광의 조사에 의해 소진되지 않고 잔존하는 제1 화합물로 이해될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 화합물(510)의 상기 타단에 결합된 벤조일 유도체 모이어티는 벤조일기로부터 유도된 화학 구조를 포함하는 1가의 원자단을 의미한다. 본 명세서에서, 벤조일기(benzoyl)은 벤조산으로부터 유도된 1가의 산기로서, “C6H5CO-*”로 표현될 수 있다. 상기 벤조일 유도체 모이어티는 제1 화합물(510)이 광, 예컨대 자외선 복사에 노출될 경우 자유 라디칼을 형성할 수 있다.
예를 들어, 상기 벤조일 유도체 모이어티는 하기 화학식 Ⅰa 내지 화학식 Ⅰe 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
<화학식 Ⅰa>
Figure pat00006
<화학식 Ⅰb>
Figure pat00007
<화학식 Ⅰc>
Figure pat00008
<화학식 Ⅰd>
Figure pat00009
<화학식 Ⅰe>
Figure pat00010
단, 상기 화학식 Ⅰa 내지 화학식 Ⅰe에서, R11, R12, R13, R14, R15 및 R16은 각각 독립적으로 수소, 히드록시기, C1-5의 알킬기 또는 C1-5의 알콕시기이고, R21 및 R22는 각각 독립적으로 수소, 히드록시기, C1-5의 알킬기, C1-5의 알콕시기 또는 페닐기이고, R31은 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄형 알킬렌기이고, R32는 수소 또는 히드록시기이고, X는 존재하지 않거나, 산소, 황, 또는 카보닐기(carbonyl group)일 수 있다.
구체적인 일례로서, 상기 벤조일 유도체 모이어티는 다음과 같은 원자단을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다.
Figure pat00011
제1 화합물(510)의 코어 구조는 메조겐 골격을 포함할 수 있다. 메조겐 골격은 제1 화합물(510)의 중심 골격을 이룰 수 있다. 상기 메조겐 골격은 제1 화합물(510)에 소정의 액정성을 부여하여 액정(305)과의 혼화를 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 메조겐 골격은 하기 화학식 Ⅱ로 표현되는 2가의 원자단일 수 있다.
<화학식 Ⅱ>
Figure pat00012
단, 상기 화학식 Ⅱ에서, A 및 B는 각각 독립적으로 치환되거나 비치환된 C6-12의 지방족 또는 방향족 고리형 탄화수소 그룹이다. A 및 B는 메조겐 골격에 리지드한 특성을 부여하는 메조겐기일 수 있다. 예를 들어, A 및 B는 각각 -F, -Cl, -Br, -I, -CN, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -OH로 치환되거나 비치환된 1,4-페닐렌, 나프탈렌-2,6-다이일, 4,4'-비페닐렌, 1,4-시클로헥실렌 또는 1,1'-비시클로헥실렌 등일 수 있다. L1, L2 및 L3는 각각 독립적으로 단일결합, -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, C1-4의 알킬렌, C1-4의 알콕실렌, -CH=CH= 또는 -C≡C-일 수 있다.
SP1 및 SP2는 각각 제1 화합물(510)의 일단과 타단에 연결되는 스페이서기일 수 있다. 스페이서기는 상대적으로 리지드한 특성을 갖는 메조겐기의 일단과 타단에 연결되는 가요성 유기기일 수 있다. 예를 들어, SP1 및 SP2는 각각 독립적으로 단일결합 또는 C1-12의 알킬렌기일 수 있다.
n은 메조겐 골격의 반복단위를 정의할 수 있다. n은 1 내지 3의 정수이다. n에 의해 정의되는 반복단위 내의 각 B 및 각 L3는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
또, 제1 화합물(510)의 상기 일단에 결합된 친수성기는 수소 결합이 가능한 화학 구조를 갖는 극성기일 수 있다. 상기 친수성기는 제1 화합물(510)에 자가 정렬 특성을 부여할 수 있다. 예를 들어, 상기 친수성기는 친수성 표면에 대하여 수소 결합을 형성함으로써 제1 화합물(510)을 정렬시킬 수 있다. 수소 결합이 가능할 경우 친수성기는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어
Figure pat00013
,
Figure pat00014
,
Figure pat00015
,
Figure pat00016
,
Figure pat00017
,
Figure pat00018
,
Figure pat00019
,
Figure pat00020
또는
Figure pat00021
등을 예시할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제1 화합물(510)은 제1 액정 배향층(411) 및/또는 제2 액정 배향층(421) 내에서 자가 정렬되어 단분자층(monomolecular layer)을 형성하고 있을 수 있다. 본 명세서에서, '단분자층'은 두께가 한 분자의 크기 정도 되는 박막 형태의 분자층을 의미한다.
예를 들어, 제1 액정 배향층(411) 내의 제1 화합물(510)의 상기 일단의 친수성기는 제1 기판(100) 측을 향하도록 정렬될 수 있다. 상기 친수성기는 화소 전극(190) 및/또는 중간층(170) 표면에 노출된 관능기, 예컨대 히드록시기와 수소 결합을 형성할 수 있다. 또, 제2 액정 배향층(421) 내의 제1 화합물의 상기 일단의 친수성기는 제2 기판(200) 측을 향하도록 정렬될 수 있다. 상기 친수성기는 공통 전극(290) 표면에 노출된 관능기와 수소 결합을 형성할 수 있다.
또, 제1 화합물(510)의 장축은 제1 기판(100)(또는 제2 기판(200)) 표면에 대해 대략 수직한 방향을 향하도록 정렬되어 제1 화합물(510)의 상기 타단의 벤조일 유도체 모이어티는 액정층(300) 측을 향하도록 정렬될 수 있다. 제1 화합물(510)의 장축은 액정층(300) 내 액정(305)의 초기 배향에 기여할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 액정 배향층(411) 및 제2 액정 배향층(421) 중 하나 이상은 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 중합성기를 포함하는 제2 화합물(520)의 중합체(550), 또는 코어 구조의 일단과 타단에 결합된 중합성기를 포함하는 제3 화합물의 중합체(550)를 더 포함할 수 있다.
우선, 제2 화합물(520)은 코어 구조와 상기 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 중합성기를 포함할 수 있다.
제2 화합물(520)의 코어 구조는 메조겐 골격을 포함할 수 있다. 메조겐 골격은 제2 화합물(520)의 중심 골격을 이룰 수 있다. 상기 메조겐 골격은 제2 화합물(520)에 소정의 액정성을 부여하여 액정(305)과의 혼화를 용이하게 할 수 있다. 메조겐 골격에 대해서는 앞서 화학식 Ⅱ와 함께 설명한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.
또, 제2 화합물(520)의 상기 일단에 결합된 친수성기는 수소 결합이 가능한 화학 구조를 갖는 극성기일 수 있다. 상기 친수성기는 제2 화합물(520)에 자가 정렬 특성을 부여할 수 있다. 예를 들어, 상기 친수성기는 친수성 표면에 대하여 수소 결합을 형성함으로써 제2 화합물(520)을 정렬시킬 수 있다. 친수성기에 대해서는 앞서 제1 화합물(510)과 함께 설명한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.
제2 화합물(520)의 상기 타단에 결합된 중합성기는 제2 화합물(520)에 특정 조건 하에서의 중합성을 부여할 수 있다. 예를 들어, 중합성기는 광 중합성기일 수 있다. 상기 광 중합성기의 예로는 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴레이트기 및 메타크릴레이트기를 들 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제2 화합물(520)은 제1 액정 배향층(411) 및/또는 제2 액정 배향층(421) 내에서 중합체를 형성하고 있을 수 있다. 제2 화합물(520)의 상기 타단에 결합된 중합성기에 의해 제2 화합물(520)들 간 또는 제2 화합물(520)과 후술할 제3 화합물 간의 중합체(550)를 형성할 수 있다. 상기 중합체(550)는 돌기 형태로 발현되어 제1 액정 배향층(411) 및/또는 제2 액정 배향층(421)을 전반적으로 뒤덮고 있을 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 화합물(520)의 중합체(550)는 액정층(300) 내 액정(305)의 선경사 형성에 기여할 수 있다.
한편, 제2 화합물(520)의 상기 일단의 친수성기는 중합체를 형성한 후에도 그대로 잔존하며 수소 결합이 가능한 정도의 극성을 유지할 수 있다. 예를 들어, 제1 액정 배향층(411) 내의 제2 화합물(520)의 중합체(550)가 갖는 친수성기는 제1 기판(100) 측을 향하도록 정렬되고, 제2 액정 배향층(421) 내의 제2 화합물의 중합체가 갖는 친수성기는 제2 기판(200) 측을 향하도록 정렬될 수 있다.
다음으로, 제3 화합물은 코어 구조와 상기 코어 구조의 일단과 타단에 결합된 중합성기를 포함할 수 있다.
제3 화합물의 코어 구조는 메조겐 골격을 포함할 수 있다. 메조겐 골격은 제3 화합물의 중심 골격을 이룰 수 있다. 상기 메조겐 골격은 제3 화합물에 소정의 액정성을 부여하여 액정(305)과의 혼화를 용이하게 할 수 있다. 메조겐 골격에 대해서는 앞서 화학식 Ⅱ와 함께 설명한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.
제3 화합물의 상기 일단과 타단에 결합된 중합성기는 제3 화합물에 중합성을 부여할 수 있다. 예를 들어, 중합성기는 광 중합성기일 수 있다. 상기 광 중합성기의 예로는 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴레이트기 및 메타크릴레이트기를 들 수 있다. 제2 화합물(520)의 중합성기와 제3 화합물의 중합성기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제3 화합물은 제1 액정 배향층(411) 및/또는 제2 액정 배향층(421) 내에서 중합체(550)를 형성하고 있을 수 있다. 제3 화합물의 상기 일단과 타단에 결합된 중합성기에 의해 제3 화합물들 간 또는 제3 화합물과 전술한 제2 화합물(520) 간의 중합체(550)를 형성할 수 있다. 상기 중합체(550)는 돌기 형태로 발현되어 제1 액정 배향층(411) 및/또는 제2 액정 배향층(421)을 전반적으로 뒤덮고 있을 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 제3 화합물의 중합체(550)는 액정층(300) 내 액정(305)의 선경사 형성에 기여할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 액정 배향층(411) 및 제2 액정 배향층(421) 중 하나 이상은 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 지방족 또는 방향족 탄화수소 모이어티를 포함하는 제4 화합물(540)을 더 포함할 수 있다.
제4 화합물(540)은 코어 구조와 상기 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 탄화수소 모이어티를 포함할 수 있다.
제4 화합물(540)의 코어 구조는 메조겐 골격을 포함할 수 있다. 메조겐 골격은 제4 화합물(540)의 중심 골격을 이룰 수 있다. 상기 메조겐 골격은 제4 화합물(540)에 소정의 액정성을 부여하여 액정(305)과의 혼화를 용이하게 할 수 있다. 메조겐 골격에 대해서는 앞서 화학식 Ⅱ와 함께 설명한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.
또, 제4 화합물(540)의 상기 일단에 결합된 친수성기는 수소 결합이 가능한 화학 구조를 갖는 극성기일 수 있다. 상기 친수성기는 제4 화합물(540)에 자가 정렬 특성을 부여할 수 있다. 예를 들어, 상기 친수성기는 친수성 표면에 대하여 수소 결합을 형성함으로써 제4 화합물(540)을 정렬시킬 수 있다. 친수성기에 대해서는 앞서 제1 화합물(510)과 함께 설명한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.
제4 화합물(540)의 상기 타단에 결합된 탄화수소 모이어티는 액정(305)과의 강한 친화력을 가지고 액정(305)의 수직 배향을 유도하는 수직 배향기일 수 있다. 즉, 상기 탄화수소 모이어티는 유연성을 갖는 친액정기일 수 있다. 상기 탄화수소 모이어티는 지방족 또는 방향족 탄화수소로부터 유도된 화학 구조를 포함하는 1가의 원자단을 의미한다.
상기 탄화수소 모이어티는 C1-20의 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형 지방족 탄화수소 모이어티 또는 방향족 탄화수소 모이어티를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 탄화수소 모이어티는 C1-20의 알킬기, C1-20의 알콕시기, C1-20의 시클로알킬기, C1-20의 아릴기 및 C1-20의 헤테로아릴기 등을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적인 실시예에서, 제4 화합물(540)은 제1 액정 배향층(411) 및/또는 제2 액정 배향층(421) 내에서 자가 정렬되어 단분자층을 형성하고 있을 수 있다.
예를 들어, 제1 액정 배향층(411) 내의 제4 화합물(540)의 상기 일단의 친수성기는 제1 기판(100) 측을 향하도록 정렬될 수 있다. 또, 제2 액정 배향층(421) 내의 제4 화합물의 상기 일단의 친수성기는 제2 기판(200) 측을 향하도록 정렬될 수 있다.
또, 제4 화합물(540)의 장축은 제1 기판(100)(또는 제2 기판(200)) 표면에 대해 대략 수직한 방향을 향하도록 정렬되어 제4 화합물(540)의 상기 타단의 탄화수소 모이어티는 액정층(300) 측을 향하도록 정렬될 수 있다. 제4 화합물(540)의 장축, 특히 제4 화합물(540)의 탄화수소 모이어티는 액정층(300) 내 액정(305)의 초기 배향에 기여할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 액정층(300)은 제1 화합물(510), 제2 화합물(520), 제3 화합물 및 제4 화합물(540) 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 제1 화합물(510) 내지 제4 화합물(540) 중 적어도 일부는 제1 액정 배향층(411) 및 제2 액정 배향층(421)을 형성하지 못하고 액정층(300) 내에 잔존하는 것으로 이해될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1)는 제1 액정 배향층(411) 및 제2 액정 배향층(421)을 이용하여 액정(305)을 수직 배향시키고 선경사 각도를 형성할 수 있어 액정 표시 장치(1)의 표시 품질을 향상시키고 응답 속도를 개선할 수 있다.
더욱이, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니나, 후술할 액정 표시 장치의 제조 방법에 있어서 액정 조성물에 별도의 개시제를 추가하지 않고도, 전술한 벤조일 유도체 모이어티가 생성하는 자유 라디칼을 통해 중합 반응을 가능하게 할 수 있기 때문에 액정층(300) 내 잔존하는 불순물(예컨대, 개시제 화합물)의 함량을 최소화할 수 있고, 액정 표시 장치(1)의 전압 보전율을 개선할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 다만, 전술한 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(1)와 실질적으로 동일한 구성에 대한 설명은 생략하며, 이는 첨부된 도면으로부터 통상의 기술자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다. 도면 상 실질적으로 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(2)의 제2 기판(201)은 복수의 화소(PXa, PXb, PXc)를 구획하는 격벽(230)을 더 포함하는 점이 도 3 등의 실시예에 따른 액정 표시 장치와 상이한 점이다.
제2 베이스 기판(210) 상에는 차광 부재(215)가 배치될 수 있다. 차광 부재(215)는 평면상 대략 격자 형상일 수 있다. 차광 부재(215) 상에는 제1 파장 대역 필터(220)가 배치될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 차광 부재(215) 상에는 격벽(230)이 배치될 수 있다. 격벽(230)은 평면상 대략 격자 형상이고, 상기 격자 형상에 의해 제2 베이스 기판(210)의 표면을 적어도 부분적으로 노출하는 개구가 정의될 수 있다. 즉, 격벽(230)은 개구를 형성하도록 배치될 수 있다. 격벽(230)은 투광성을 갖거나, 흡광성을 갖거나, 또는 광 반사성을 갖는 재료로 이루어질 수 있다.
본 발명이 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 색 변환 패턴층(240) 및/또는 투광 패턴층(250)을 잉크젯 공정을 통해 형성하는 경우, 격벽(230)은 잉크 조성물의 토출 및 정렬에 도움을 줄 수 있다. 즉, 격벽(230)은 색 변환 패턴층(240)과 투광 패턴층(250)을 형성하기 위한 잉크 조성물을 원하는 위치에 정확히 토출하고 안정적으로 위치시키기 위한 가이드 역할을 할 수 있다. 충분한 두께를 갖는 색 변환 패턴층(240)의 형성 관점에서, 격벽(230)의 높이의 하한은 약 7.0㎛, 약 7.5㎛, 약 8.0㎛, 약 8.5㎛, 약 9.0㎛, 약 9.5㎛, 약 10.0㎛, 약 10.5㎛, 약 11.0㎛, 약 11.5㎛, 약 12.0㎛ 또는 약 15.0㎛일 수 있다. 격벽(230)의 높이를 적어도 7.0㎛ 이상으로 하여 충분한 두께를 갖는 색 변환 패턴층(240)을 형성할 수 있고 이를 통해 우수한 색 변환 효율을 갖는 색 변환 패턴층(240)을 형성할 수 있다.
제1 화소(PXa) 내의 격벽(230)이 형성하는 개구에는 제1 색 변환 패턴(241)이 배치되고, 제2 화소(PXb) 내의 격벽(230)이 형성하는 개구에는 제2 색 변환 패턴(242)이 배치될 수 있다. 또, 제3 화소(PXc) 내의 격벽(230)이 형성하는 개구에는 투광 패턴층(250)이 배치될 수 있다. 제1 색 변환 패턴(241)과 제2 색 변환 패턴(242)을 포함하는 색 변환 패턴층(240) 및 투광 패턴층(250)에 대해서는 도 3 등과 함께 설명한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.
색 변환 패턴층(240) 및 투광 패턴층(250) 상에는 제2 파장 대역 필터(260), 오버코팅층(270), 보호층(275), 편광층(280), 캡핑층(285) 및 공통 전극(290)이 배치될 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다. 도 7은 도 6의 제1 액정 배향층 부분을 확대한 개략도이다. 도 8은 도 6의 제2 액정 배향층 부분을 확대한 개략도이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(3)는 제1 액정 배향층(411)과 제2 액정 배향층(422)의 표면 거칠기가 서로 상이한 점이 도 3 등의 실시예에 따른 액정 표시 장치와 상이한 점이다.
예시적인 실시예에서, 제1 액정 배향층(411)의 액정층(300)과 대면하는 일면(도 6 기준 상면)의 표면 거칠기는 제2 액정 배향층(422)의 액정층(300)과 대면하는 일면(도 6 기준 하면)의 표면 거칠기보다 클 수 있다.
제1 액정 배향층(411) 내의 제2 화합물(520) 및/또는 제3 화합물의 중합체(550)는 미세 돌기 형태로 발현될 수 있다. 제1 액정 배향층(411) 내의 단위 면적당 상기 중합체의 양은 제2 액정 배향층(422) 내의 단위 면적당 상기 중합체의 양보다 클 수 있다. 즉, 제1 액정 배향층(411) 내의 제2 화합물(520) 및/또는 제3 화합물의 중합체의 중합된 정도, 단위 면적당 함량, 또는 절대적인 양이 제2 액정 배향층(422) 내의 제2 화합물(520) 및/또는 제3 화합물의 중합체의 그것들보다 클 수 있다.
이는 중합된 단분자층 내에 포함된 제2 화합물(520)과 제3 화합물의 양 및/또는 벤조일 유도체 모이어티를 갖는 제1 화합물(510)의 양의 차이에 기인한 것일 수 있다. 비제한적인 예시로, 후술할 액정 표시 장치의 제조 방법에서 설명할 것과 같이 제1 기판(100) 표면에서 제1 화합물(510) 내지 제4 화합물(540)이 자가 정렬되는 정도가 제2 기판(200) 표면에서 화합물들이 자가 정렬되는 정도보다 크기 때문일 수 있다. 자가 정렬되는 정도는 제1 기판(100) 표면의 친수성 정도와 제2 기판(200) 표면의 친수성 정도 차이에 의해 조절될 수 있다.
예를 들어, 제1 기판(100) 표면의 친수성은 제2 기판(200) 표면의 친수성보다 클 수 있다. 따라서 제1 기판(100) 표면에서 수소 결합을 형성하여 자가 정렬되는 제1 화합물(510) 내지 제4 화합물(540)의 양은 제2 기판(200) 표면에서 수소 결합을 형성하여 자가 정렬되는 화합물들의 양보다 클 수 있다.
특히, 액정 표시 장치의 제조 공정 중에서, 기판 표면에 자가 정렬되는 벤조일 유도체 모이어티를 포함하는 제1 화합물(510)의 양은 제1 기판(100) 표면에서 더 많을 수 있다. 전술한 바와 같이 중합 반응을 촉진하는 제1 화합물(510)의 양이 제1 기판(100) 표면에서 더 많이 존재함에 따라, 제1 액정 배향층(411)은 제2 액정 배향층(422)에 비해 더 많은 중합된 단분자층을 가질 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 제2 화합물(520)들 간의 중합체(550), 제3 화합물들 간의 중합체(550) 및/또는 제2 화합물(520)과 제3 화합물의 중합체(550)는 액정층(300) 내 액정(305)의 선경사 형성에 기여할 수 있다. 따라서 더 많은 중합체를 포함하는 제1 액정 배향층(411)에 인접한 액정(액정층(300) 내 하부)의 선경사는 제2 액정 배향층(422)에 인접한 액정(액정층(300) 내 상부)의 선경사보다 클 수 있다.
도면으로 표현하지 않았으나, 몇몇 실시예에서 액정 표시 장치(3)는 곡면형 액정 표시 장치일 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(100)의 제2 기판(200)과 대면하는 일면(도 6 기준 상면)은 오목한 곡면을 가지고, 제2 기판(200)의 제1 기판(100)과 대면하는 일면(도 6 기준 하면)은 볼록한 곡면을 가지도록 휘어질 수 있다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치(3)는 액정층(300)의 상부와 하부에서 액정(305)의 프리틸트를 상이하게 형성할 수 있다. 이를 통해 곡면형 액정 표시 장치에서 액정(305)들의 배향 방향의 충돌로 인해 발생하는 얼룩 내지 암부를 개선할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 순서도이다. 도 10 내지 도 16은 도 9의 제조 방법을 순서대로 나타낸 단면도들이다. 구체적으로, 도 10은 표면이 친수 처리된 제1 기판(100)을 준비하는 단계(S110)를 나타낸 단면도이고, 도 11은 표면이 친수 처리된 제2 기판(200)을 준비하는 단계(S120)를 나타낸 단면도이다. 도 12는 액정 조성물(500)을 제공하는 단계(S130)를 나타낸 단면도이다. 도 13은 액정층(300')을 형성하는 단계(S140)를 나타낸 단면도이고, 도 14는 도 13의 제1 정렬층(601) 부분을 확대한 개략도이다. 도 15는 액정층(300)에 전계를 형성한 상태에서 광을 조사하는 단계(S150)를 나타낸 단면도이고, 도 16은 도 15의 제1 액정 배향층(411) 부분을 확대한 개략도이다.
우선 도 9 및 도 10을 참조하면, 표면이 친수 처리된 제1 기판(100)을 준비한다(S110). 구체적으로, 제1 베이스 기판(110), 스위칭 소자(미도시), 중간층(170) 및 화소 전극(190)을 포함하는 제1 기판(100)을 준비하고(S111), 제1 기판(100) 표면을 친수성 처리한다(S112).
제1 기판(100)의 표면에는 유기 재료 또는 무기 재료로 이루어진 중간층(170) 및/또는 화소 전극(190)이 적어도 부분적으로 노출된 상태일 수 있다. 제1 기판(100)이 포함하는 구성요소에 대해서는 도 3 등과 함께 설명한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.
제1 기판(100)을 친수성 처리하는 단계(S112)는 오존 처리하는 단계, 플라즈마 처리하는 단계 또는 자외선 처리하는 단계 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 제1 기판(100)을 친수성 처리하는 단계(S112)에 의해 제1 기판(100) 표면의 중간층(170) 및 화소 전극(190) 표면의 친수성을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(100) 표면의 친수성을 높일 수 있다. 이를 통해 후술할 액정 조성물 내 제1 화합물 내지 제4 화합물의 제1 기판(100) 표면에서의 자가 정렬 특성을 극대화할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 기판(100) 표면을 친수성 처리하는 단계(S112)는 증류수(distilled water)에 대한 접촉각이 약 70° 이하가 되도록 친수성 처리하는 단계일 수 있다. 증류수에 대한 접촉각이 70°보다 클 경우 전술한 제1 화합물 내지 제4 화합물에 충분한 자가 정렬 특성이 부여되지 않을 수 있고, 액정에 대한 배향능이 부족할 수 있다. 또, 자가 정렬되지 못하고 액정층 내에 분산된 상태를 유지하는 제1 화합물 내지 제4 화합물의 함량이 증가하여 액정 표시 장치의 전압 보전율이 감소할 수 있다.
이어서 도 9 내지 도 11을 참조하면, 표면이 친수 처리된 제2 기판(200)을 준비한다(S120). 구체적으로, 제2 베이스 기판(210), 제1 파장 대역 필터(220), 색 변환 패턴층(240), 제2 파장 대역 필터(260) 및 공통 전극(290)을 포함하는 제2 기판(200)을 준비하고(S121), 제2 기판(200) 표면을 친수성 처리한다(S122). 제2 기판(200) 표면에는 공통 전극(290)이 적어도 부분적으로 노출된 상태일 수 있다. 제2 기판(200)이 포함하는 구성요소에 대해서는 도 3 등과 함께 설명한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.
제2 기판(200)을 친수성 처리하는 단계(S122)는 오존 처리하는 단계, 플라즈마 처리하는 단계 또는 자외선 처리하는 단계 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 제2 기판(200)을 친수성 처리하는 단계(S122)에 의해 제2 기판(200) 표면의 공통 전극(290) 표면의 친수성을 제어할 수 있다. 이를 통해 후술할 액정 조성물 내 제1 화합물 내지 제4 화합물의 제2 기판(200) 표면에서의 자가 정렬 특성을 극대화할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 기판(200) 표면을 친수성 처리하는 단계(S122)는 증류수에 대한 접촉각이 약 70° 이하가 되도록 친수성 처리하는 단계일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 기판(100)의 표면을 친수성 처리하는 정도와 제2 기판(200)의 표면을 친수성 처리하는 정도는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(100) 표면을 친수성 처리하는 정도는 제2 기판(200) 표면을 친수성 처리하는 정도보다 클 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 기판(100)을 친수성 처리하는 단계(S112) 및 제2 기판(200)을 친수성 처리하는 단계(S122) 중 하나 이상은 생략될 수도 있다.
이어서 도 9 내지 도 12를 참조하면, 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 사이에 액정 조성물(500)을 제공한다(S130). 예시적인 실시예에서, 액정 조성물(500)은 액정(305) 및 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기(hydrophilic group) 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 벤조일 유도체(benzoyl derivative) 모이어티를 포함하는 제1 화합물(510)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 액정 조성물(500)은 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 중합성기를 포함하는 제2 화합물(520), 코어 구조의 일단과 타단에 결합된 중합성기를 포함하는 제3 화합물(530) 및 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 지방족 또는 방향족 탄화수소 모이어티를 포함하는 제4 화합물(540) 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
앞서 설명한 것과 같이, 제1 화합물(510) 내지 제4 화합물(540)은 모두 코어 구조로서 메조겐 골격을 포함하여 소정의 액정성을 가질 수 있다. 이를 통해 액정(305)과 제1 화합물(510) 내지 제4 화합물(540) 간에 충분한 혼화성을 가질 수 있고, 액정 조성물(500) 내에서 균일하게 분산되어 성분 간에 상분리가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 제1 화합물(510), 제2 화합물(520), 제3 화합물(530) 및 제4 화합물(540)에 대해서는 도 3 등과 함께 설명한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.
몇몇 실시예에서, 제1 화합물(510)은 제1 화합물(510), 제2 화합물(520), 제3 화합물(530) 및 제4 화합물(540)의 중량의 합에 대하여 약 0.1 중량% 내지 30.0 중량%의 범위로 포함될 수 있다. 제1 화합물(510)이 0.1 중량% 이상으로 포함되면 상대적으로 적은 양의 광만으로도 제1 화합물(510)의 벤조일 유도체 모이어티에 의해 충분한 자유 라디칼을 형성하여 중합 반응을 촉진할 수 있다. 또, 제1 화합물(510)이 30.0 중량%를 초과하여 포함되면 제1 화합물(510)이 제1 기판(100) 및 제2 기판(200) 표면에 수소 결합하지 못하고 액정층(300) 내에서 불순물로 작용하여 액정 표시 장치의 전압 보전율을 감소시킬 수 있다.
또, 제3 화합물(530)은 액정 조성물(500) 전체 중량에 대하여 약 0.1 중량% 내지 0.8 중량%의 범위로 포함될 수 있다. 일단 및 타단에 중합성기를 가져 높은 반응성을 갖는 제3 화합물(530)이 상기 범위 내로 포함되면 제3 화합물(530)의 중합체를 형성하여 액정 표시 장치의 광 투과율을 저하시키지 않으면서 소정의 선경사를 형성 할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 액정 조성물(500)을 제공하는 단계(S130)는 제1 기판(100) 표면에 노출된 화소 전극(190) 및 중간층(170)과 액정 조성물(500)이 접하도록 액정 조성물(500)을 제공하는 단계일 수 있다. 도 12는 액정 조성물(500)을 제1 기판(100) 표면에 적하하는 공정을 예시하고 있으나, 다른 실시예에서 액정 조성물(500)을 제2 기판(200) 표면에 적하할 수도 있다. 이 경우 액정 조성물(500)은 제2 기판(200) 표면에 노출된 공통 전극(290) 표면에 접할 수 있다.
이어서 도 9 내지 도 13을 참조하면, 제1 기판(100)과 제2 기판(200)을 합착하여 액정층(300')을 형성한다(S140).
제1 기판(100)과 제2 기판(200)은 실링 부재(미도시), 예컨대 실런트를 이용하여 합착될 수 있다. 액정층(300')은 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 및 상기 실링 부재에 의해 둘러싸여 형성될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 사이에 액정층(300')을 형성한 후, 액정층(300') 내 제1 화합물(510), 제2 화합물(520) 및 제4 화합물(540)과 액정(305)은 상분리가 일어날 수 있다. 예를 들어, 제1 화합물(510), 제2 화합물(520) 및 제4 화합물(540)들 중 적어도 일부는 제1 기판(100) 표면에 정렬되어 제1 정렬층(601)을 형성하고, 제1 화합물(510), 제2 화합물(520) 및 제4 화합물(540)들 중 적어도 일부는 제2 기판(200) 표면에 정렬되어 제2 정렬층(602)을 형성할 수 있다. 액정층(300')을 형성하는 단계(S140)에서, 제1 화합물(510) 내지 제4 화합물(540)은 모두 단분자 화합물 상태일 수 있다.
도 12 및 도 13은 액정 조성물(500)을 제1 기판(100) 표면에 적하한 후 제1 기판(100)과 제2 기판(200)을 합착하여 액정층(300')을 형성하는 공정을 예시하고 있으나, 다른 실시예에서 제1 기판(100)과 제2 기판(200)을 합착한 후 액정 조성물(500)을 주입하여 액정층(300')을 형성할 수도 있다.
이하, 도 14를 더욱 참조하여 액정층(300')을 형성하는 단계(S140)에서의 제1 정렬층(601) 및 제2 정렬층(602)에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 9 내지 도 14를 참조하면, 제1 화합물(510), 제2 화합물(520) 및 제4 화합물(540)들은 제1 기판(100) 및/또는 제2 기판(200) 표면에 자가 정렬되어 단분자층(즉, 제1 정렬층(601) 및 제2 정렬층(602))을 형성할 수 있다. 제1 화합물(510), 제2 화합물(520) 및 제4 화합물(540)의 장축은 각각 제1 기판(100)(또는 제2 기판(200)) 표면에 대해 대략 수직한 방향으로 정렬될 수 있다.
예를 들어, 제1 정렬층(601) 내의 제1 화합물(510), 제2 화합물(520) 및 제4 화합물(540)이 포함하는 친수성기는 제1 기판(100) 측을 향하도록 정렬될 수 있다. 또, 제1 정렬층(601) 내의 제1 화합물(510)의 벤조일 유도체 모이어티, 제2 화합물(520)의 중합성기, 제4 화합물(540)의 탄화수소 모이어티는 각각 액정층(300') 측을 향하도록 정렬될 수 있다.
마찬가지로, 제2 정렬층(602) 내의 제1 화합물(510), 제2 화합물(520) 및 제4 화합물(540)이 포함하는 친수성기는 제2 기판(200) 측을 향하도록 정렬될 수 있다. 또, 제1 정렬층(601) 내의 제1 화합물(510)의 벤조일 유도체 모이어티, 제2 화합물(520)의 중합성기, 제4 화합물(540)의 탄화수소 모이어티는 각각 액정층(300') 측을 향하도록 정렬될 수 있다.
액정층(300') 내 액정(305)은 제1 정렬층(601) 및 제2 정렬층(602)에 의해 수직 배향이 유도될 수 있다. 또, 친수성기를 갖지 않는 제3 화합물(530)은 액정(305)과 균일하게 혼합되어 액정층(300') 내에 분산된 상태를 유지할 수 있다.
이어서 도 9 내지 도 16을 참조하면, 액정층(300)에 전계를 형성한 상태에서 광을 조사한다(S150). 광을 조사하는 단계(S150)는 제1 정렬층(601) 및 제2 정렬층(602) 내의 제2 화합물(520) 및 액정층(300) 내의 제3 화합물(530)을 적어도 부분적으로 광 경화하여 제1 액정 배향층(411) 및 제2 액정 배향층(421)을 형성하는 단계일 수 있다.
액정층(300) 내 액정(305a, 305b)이 음의 유전율 이방성을 갖는 경우, 액정층(300)에 전계가 형성되면 액정(305a, 305b)들은 장축이 상기 전계 방향과 교차하는 방향으로 재배열될 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(100)에 인접한 제1 액정(305a) 및 제2 기판(200)에 인접한 제2 액정(305b)은 각각 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 표면에 수직한 법선에 대해 소정의 각도를 갖도록 기울어진 상태를 유지할 수 있다. 또, 제1 액정(305a)과 제2 액정(305b)이 기울어짐에 따라 제1 정렬층(601) 및 제2 정렬층(602) 내의 제1 화합물(510), 제2 화합물(520) 및 제3 화합물(530)의 장축 또한 액정(305a, 305b)들과 유사한 기울기로 기울어질 수 있다.
또, 광을 조사하는 단계(S150)는 하부 기판인 제1 기판(100) 측으로부터 광을 조사하는 단계일 있다. 본 실시예와 같이 제2 기판(200)이 서로 적어도 부분적으로 중첩하도록 배치된 제1 파장 대역 필터(220) 및 제2 파장 대역 필터(260)를 포함하되, 제1 파장 대역 필터(220)의 투과 파장 대역이 제2 파장 대역 필터(260)의 차단 파장 대역과 중첩할 경우 제2 기판(200)의 광 투과율이 현저하게 낮을 수 있다. 따라서 상대적으로 광 투과율이 높은 제1 기판(100) 측으로부터 광을 조사하여 노광 효율을 증가시킬 수 있다. 상기 광은 약 240nm 내지 260nm, 또는 약 270nm 내지 280nm, 또는 약 330nm 내지 약 340nm, 또는 약 360nm 내지 370nm 범위에서 피크 파장을 갖는 광일 수 있다.
제1 정렬층(601) 및 제2 정렬층(602)에 광이 조사되면 제1 기판(100) 표면의 제1 정렬층(601)은 제1 액정 배향층(411)을 형성하고, 제2 기판(200) 표면의 제2 정렬층(602)은 제2 액정 배향층(421)을 형성할 수 있다.
제1 화합물(510)의 벤조일 유도체 모이어티는 광, 예컨대 자외선 복사에 노출되어 자유 라디칼을 생성할 수 있다. 상기 벤조일 유도체 모이어티가 생성하는 자유 라디칼에 의해 중합성기를 갖는 제2 화합물(520) 및 제3 화합물(530)의 중합 반응이 개시 또는 촉진될 수 있다. 즉, 상기 벤조일 유도체 모이어티는 개시제 그룹(initiator group)과 같이 작용할 수 있다.
한편, 앞서 설명한 것과 같이 제2 화합물(520)은 제1 기판(100) 및 제2 기판(200) 표면에 대해 기울어진 상태일 수 있다. 즉, 제1 정렬층(601)과 제2 정렬층(602) 내에서 단분자층을 형성하는 제2 화합물(520)은 기울어진 상태에서 광 중합되어 중합된 단분자층을 형성할 수 있다. 단량체인 제2 화합물(520)이 기울어진 상태에서 중합됨에 따라 액정층(300) 내 액정(305a, 305b)의 선경사 형성에 기여할 수 있다.
또, 광을 조사하는 단계(S150)에서, 액정층(300) 내 제3 화합물(530)의 함량은 감소할 수 있다. 예를 들어, 액정층(300) 내에서 균일하게 분산되어 있던 제3 화합물(530)은 광 중합되어 중합체(550)를 형성할 수 있다. 즉, 제3 화합물(530)의 적어도 일부는 제2 화합물(520)과 함께 중합체를 형성할 수 있다. 이를 통해 단분자층을 형성하는 제1 화합물(510)과 제4 화합물(540) 및 제2 화합물(520) 및/또는 제3 화합물(530)의 중합체(550)를 포함하는 제1 액정 배향층(411)과 제2 액정 배향층(421)을 형성할 수 있다.
도 17은 제1 액정(305a) 및 제2 액정(305b)의 경사 방향이 제1 액정 배향층(411) 및 제2 액정 배향층(421)에 의해 고정 내지 안정화되어 전계가 해제된 상태에서도 선경사 각도를 유지함을 나타낸 도면이다. 몇몇 실시예에서, 제1 액정(305a)과 제2 액정(305b)의 선경사는 서로 상이할 수도 있다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에 따르면, 전술한 제1 화합물(510), 제2 화합물(520), 제3 화합물(530) 및 제4 화합물(540)이 갖는 자가 정렬 특성 및/또는 중합 특성을 이용하여 상대적으로 간단한 방법 만으로 단분자층과 중합된 단분자층을 형성할 수 있다. 이들이 형성하는 단분자층과 중합된 단분자층은 액정(305)에 대한 우수한 배향능을 가지고 액정(305)을 수직 배향시킬 수 있다. 따라서 고온 공정이 요구되는 별도의 고분자계 배향층, 예컨대 폴리이미드계 배향층을 생략할 수 있고, 고온에 취약한 파장 시프트 물질(240p)의 특성 저하를 방지할 수 있다.
또, 광에 대해 민감성을 갖는 제1 화합물(510)의 벤조일 유도체 모이어티에 의해 중합 반응을 촉진할 수 있어, 상대적으로 적은 양의 노광만으로 제1 액정 배향층(411) 및/또는 제2 액정 배향층(421)에 충분한 중합된 단분자층을 형성할 수 있다. 특히, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니나, 제2 기판(200)의 광 투과율이 현저하게 낮고, 제1 기판(100) 또한 불투명 금속을 포함하여 광 투과율이 높지 않은 경우에도 적은 양의 노광만으로 광 중합 반응을 완전히 진행할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 제1 기판
200: 제2 기판
300: 액정층
411: 제1 액정 배향층
421: 제2 액정 배향층

Claims (20)

  1. 제1 기판;
    상기 제1 기판 상에 배치된 액정 화합물을 포함하는 액정층; 및
    상기 제1 기판과 상기 액정층 사이에 배치된 제1 액정 배향층을 포함하되,
    상기 제1 액정 배향층은, 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기(hydrophilic group) 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 벤조일 유도체(benzoyl derivative) 모이어티를 포함하는 제1 화합물을 포함하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 화합물의 상기 코어 구조는 메조겐 골격을 포함하고,
    상기 벤조일 유도체 모이어티는 하기 화학식 Ⅰa 내지 화학식 Ⅰe 중 어느 하나로 표현되는 액정 표시 장치.
    <화학식 Ⅰa>
    Figure pat00022

    <화학식 Ⅰb>
    Figure pat00023

    <화학식 Ⅰc>

    <화학식 Ⅰd>
    Figure pat00025

    <화학식 Ⅰe>
    Figure pat00026

    (상기 화학식 Ⅰa 내지 화학식 Ⅰe에서,
    R11, R12, R13, R14, R15 및 R16은 각각 독립적으로 수소, 히드록시기, C1-5의 알킬기 또는 C1-5의 알콕시기이고,
    R21 및 R22는 각각 독립적으로 수소, 히드록시기, C1-5의 알킬기, C1-5의 알콕시기 또는 페닐기이고,
    R31은 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄형 알킬렌기이고,
    R32는 수소 또는 히드록시기이고,
    X는 존재하지 않거나, 산소, 황, 또는 카보닐기(carbonyl group)임)
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 액정 배향층은,
    코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 중합성기를 포함하는 제2 화합물의 중합체, 또는
    코어 구조의 일단과 타단에 결합된 중합성기를 포함하는 제3 화합물의 중합체를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 화합물 및 상기 제3 화합물의 중합성기는 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴레이트기 또는 메타크릴레이트기인 액정 표시 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 액정 배향층은,
    코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 지방족 또는 방향족 탄화수소 모이어티를 포함하는 제4 화합물을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 화합물, 상기 제2 화합물 및 상기 제4 화합물은 각각 친수성기가 상기 제1 기판 측을 향하도록 정렬되고,
    상기 제1 액정 배향층에 의해 상기 액정의 수직 배향이 유도되는 액정 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판과 상기 제1 액정 배향층 사이에 배치된 전극을 더 포함하고,
    상기 제1 액정 배향층은 상기 전극 및 상기 액정층과 맞닿아 접하는 액정 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 액정층은,
    코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 벤조일 유도체 모이어티를 포함하는 제1 화합물,
    코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 중합성기를 포함하는 제2 화합물,
    코어 구조의 일단과 타단에 결합된 중합성기를 포함하는 제3 화합물, 또는
    코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 지방족 또는 방향족 탄화수소 모이어티를 포함하는 제4 화합물을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 액정층 상에 배치된 제2 기판; 및
    상기 액정층과 상기 제2 기판 사이에 배치된 제2 액정 배향층을 더 포함하되,
    상기 제2 액정 배향층은,
    코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 벤조일 유도체 모이어티를 포함하는 제1 화합물,
    코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 중합성기를 포함하는 제2 화합물의 중합체, 또는 코어 구조의 일단과 타단에 결합된 중합성기를 포함하는 제3 화합물의 중합체, 및
    코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 지방족 또는 방향족 탄화수소 모이어티를 포함하는 제4 화합물을 포함하는 액정 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 기판의 상기 제2 기판과 대면하는 일면은 오목한 곡면을 가지고,
    상기 제1 액정 배향층의 표면 거칠기는 상기 제2 액정 배향층의 표면 거칠기보다 큰 액정 표시 장치.
  11. 제1 기판과 제2 기판을 준비하는 단계; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에, 액정, 및 코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기(hydrophilic group) 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 벤조일 유도체(benzoyl derivative) 모이어티를 포함하는 제1 화합물을 포함하는 액정 조성물을 제공하여 액정층을 형성하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 액정 조성물은,
    코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 중합성기를 포함하는 제2 화합물,
    코어 구조의 일단과 타단에 결합된 중합성기를 포함하는 제3 화합물, 및
    코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 지방족 또는 방향족 탄화수소 모이어티를 포함하는 제4 화합물 중 하나 이상을 더 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 액정 조성물을 제공하는 단계는, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 표면에 노출된 전극과 상기 액정 조성물이 접촉하도록, 상기 액정 조성물을 제공하는 단계인 액정 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 액정층을 형성하는 단계에서,
    상기 제1 화합물, 상기 제2 화합물 및 상기 제4 화합물의 적어도 일부는 친수성기가 제1 기판 측을 향하도록 정렬되어 제1 정렬층을 형성하고,
    상기 제1 화합물, 상기 제2 화합물 및 상기 제4 화합물의 적어도 일부는 친수성기가 제2 기판 측을 향하도록 정렬되어 제2 정렬층을 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 액정층에 전계를 인가한 상태에서 광을 조사하는 단계를 더 포함하되,
    상기 제1 기판은 제1 베이스 기판 및 상기 제1 베이스 기판 상에 배치된 스위칭 소자를 포함하고,
    상기 제2 기판은 제2 베이스 기판, 제2 베이스 기판 상에 배치된 제1 파장 대역 필터, 및 상기 제1 파장 대역 필터 상에 배치되고 상기 제1 파장 대역 필터와 중첩하도록 배치된 제2 파장 대역 필터를 포함하며,
    상기 제1 파장 대역 필터의 투과 파장 대역은 상기 제2 파장 대역 필터의 차단 파장 대역과 중첩하고,
    상기 광을 조사하는 단계는, 상기 제1 기판 측으로부터 상기 액정층을 향하여 광을 조사하는 단계인 액정 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 액정층에 전계를 인가한 상태에서 광을 조사하는 단계를 더 포함하되,
    상기 광을 조사하는 단계는,
    상기 제1 화합물의 상기 타단에 결합된 벤조일 유도체 모이어티로부터 라디칼을 발생시켜 상기 제2 화합물 또는 상기 제3 화합물을 중합하는 단계인 액정 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 액정 조성물을 제공하는 단계 전에,
    상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 표면을 친수성 처리하는 단계로서, 증류수에 대한 접촉각이 70° 이하가 되도록 친수성 처리하는 단계를 더 포함하되,
    상기 액정 조성물과 접촉하는 상기 제1 기판 표면의 친수성과, 상기 액정 조성물과 접촉하는 상기 제2 기판 표면의 친수성은 서로 상이한 액정 표시 장치의 제조 방법.
  18. 액정 화합물; 및
    코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기(hydrophilic group) 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 벤조일 유도체(benzoyl derivative) 모이어티를 포함하는 제1 화합물을 포함하는 액정 조성물.
  19. 제18항에 있어서,
    코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 중합성기를 포함하는 제2 화합물;
    코어 구조의 일단과 타단에 결합된 중합성기를 포함하는 제3 화합물; 및
    코어 구조의 일단에 결합된 하나 이상의 친수성기 및 상기 코어 구조의 타단에 결합된 지방족 또는 방향족 탄화수소 모이어티를 포함하는 제4 화합물을 더 포함하는 액정 조성물.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 화합물은 상기 제1 화합물, 상기 제2 화합물, 상기 제3 화합물 및 상기 제4 화합물의 중량의 합에 대하여 0.1 중량% 내지 30.0 중량%의 범위로 포함되고,
    상기 제3 화합물은 상기 액정 조성물 전체 중량에 대하여 0.1 중량% 내지 0.8 중량%의 범위로 포함되는 액정 조성물.
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