WO2011049365A2 - 액정 표시 장치용 표시판 및 이를 포함하는 다중 도메인 액정 표시 장치 - Google Patents

액정 표시 장치용 표시판 및 이를 포함하는 다중 도메인 액정 표시 장치 Download PDF

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WO2011049365A2
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김재훈
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
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    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133753—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/1393—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the birefringence of the liquid crystal being electrically controlled, e.g. ECB-, DAP-, HAN-, PI-LC cells

Definitions

  • Display panel for liquid crystal display and multi-domain liquid crystal display including the same
  • the present invention relates to a display panel for a liquid crystal display and a multi-domain liquid crystal display including the same.
  • the TNCTwisted Nematic mode has the highest light transmission efficiency compared to other liquid crystal display devices, and the manufacturing process is simple. However, there is a problem that the viewing angle is lowered in a specific direction.
  • a method of using a retardation film and a method of applying multiple alignment using a horizontal alignment layer are known as methods for improving the viewing angle.
  • an additional process is required and a product cost becomes high.
  • the pretilt is not sufficiently high, and thus the multi-domain cannot be formed at low gray levels.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a multi-domain liquid crystal display device having a stable view of the Birlyn nematic mode as well as having an excellent viewing angle even at low gradation, a fast response speed.
  • a liquid crystal display includes a first substrate, a first horizontal alignment layer disposed on the first substrate, a first vertical alignment layer disposed on the first horizontal alignment layer, and the first substrate.
  • a second substrate facing the substrate, disposed on the second substrate A second horizontal alignment layer, a second vertical alignment layer disposed on the second horizontal alignment layer, and a liquid crystal layer that is injected between the first substrate and the second substrate and is in Birlyn nematic mode.
  • the first horizontal alignment layer may include a first region and a first region which are rubbed in opposite directions.
  • the second horizontal alignment layer includes a third region and a fourth region that are rubbed in opposite directions, and a rubbing direction of the first region and the second region, the third region, and the second region.
  • the rubbing direction of the fourth region may be perpendicular to each other.
  • the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer may have positive dielectric anisotropy.
  • the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer may have negative dielectric anisotropy.
  • the first alignment layer or the second alignment layer may further include an alignment regulator.
  • the orientation regulator may be a polymerized photopolymerizable monomer or oligomer.
  • the photopolymerizable monomer or oligomer may be a semi-ungsogenic mesogen.
  • a liquid crystal display is disposed on a first substrate and the first substrate, and includes a first alignment layer including a horizontal alignment layer and a vertical alignment layer and facing the first substrate.
  • liquid crystal molecules may be aligned using an alignment layer including a horizontal alignment material and a vertical alignment material.
  • an alignment layer including a horizontal alignment material and a vertical alignment material.
  • a multi-domain liquid crystal display having excellent viewing angle even at low gray levels may be provided. can do.
  • by aligning the liquid crystal molecules using an alignment film comprising a horizontal alignment material and a vertical alignment material ' stable multiple by a combination of the horizontal anchoring energy and the vertical anchoring energy applied to the liquid layer It is possible to provide a liquid crystal display device of the domain Virin nematic mode.
  • FIG. La is a cross-sectional view illustrating a display panel for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. Lb shows a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
  • 2A is a cross-sectional view illustrating a display panel for a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • 2B is a cross-sectional view illustrating a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • 3A is a cross-sectional view illustrating a display panel for a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • 3B is a cross-sectional view illustrating a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A and 4B conceptually illustrate a method of forming multiple domains of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a graph showing a result of pretilt of a dilation alignment layer of a liquid crystal display according to an experimental example of the present invention.
  • FIG. 6 is a graph illustrating domain stability evaluation results of a liquid crystal display according to an experimental example of the present invention.
  • FIG. 7A and 7B are graphs showing display characteristic results of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and show viewing angle measurement results.
  • 7C and 7D are graphs showing the display characteristics of the liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and show gray scale inversion results.
  • 8A to 8C are graphs showing the results of a response rate of the liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • 11A to 11C are graphs illustrating domain stability evaluation results of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a graph illustrating an implementation result of a multi-domain liquid crystal display according to an alignment layer condition of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. La is a cross-sectional view illustrating a display panel for a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
  • a display panel for a liquid crystal display includes an insulating substrate 110, a horizontal alignment layer 120 and a horizontal alignment layer 120 disposed on the insulating substrate 110. And a vertical alignment layer 130 disposed thereon.
  • the alignment layer may include any one of polyamic acid, polyimide, nylon, and PVA (polyvinylalcohol, PVC).
  • the photo-alignment material may be divided into photodegradable material, photoisomerized material, photocurable material, photopolymerizable material, etc. according to the kind of reaction to light. Anisotropic decomposition of the chain can cause photo-alignment using the resulting structural anisotropy, for example by irradiating a polarized UV light on the polyimide, the chain breaks and is accompanied by an oxidation reaction.
  • the material may have high thermal stability.
  • the photoisomerized material is converted into cis / trans isomer by light and is photo-oriented in the direction generated by it.
  • the photocurable material is photo-aligned by photoreactors orientated in the polarization direction by polarized UV to selectively react and have anisotropy.
  • the photopolymerizable material When the photopolymerizable material is irradiated with light, the photopolymerizable material forms a polymer having a pretilt.
  • the photo-alignment material may be polyimide, polyamic acid, polynorbornene, phenyl maleimide copolymer, polyvinylcinnamate, polyazobenzene, polyethyleneimine , Polyvinyl alcohol, Polyamide, Polyethylene, Polystyrene ( ⁇ 1 ysty 1 ene), Polyphenylenephthalamide, Polyester, Poly Polyurethane, Polysiloxane Esinate
  • the cell may be a polymer selected from the group consisting of eel lulosecinnamate-based compound and polymethyl methacrylate-based compound.
  • the vertical alignment layer 130 can be laminated on the substrate 110 without being aligned, or the horizontal alignment layer 120 is laminated on the substrate 110. Thereafter, after the alignment in a constant direction, the vertical alignment layer 130 may be laminated thereon. ⁇ 4i> And the vertical alignment layer 130 may be oriented to have a plurality of domains, wherein the alignment may be performed by rubbing or photoalignment. All alignment layers according to an embodiment of the present invention are liquid crystal molecules disposed thereon. Is rubbed to have a constant pre-tilt, in the present specification, the pretilt may have an angle and a direct ion, which are respectively referred to as a polar angle (0-90).
  • the pretilt may be interpreted to include both azimuthal angle (0-360) and polar angle (0- + 90).
  • the three azimuth angles indicate that the projection of the alignment film or the liquid crystal onto the substrate plane is a signal of the liquid crystal display device. It means the angle of inclination relative to the line, for example, the gate line or the data line.
  • polar angle is meant the angle at which the alignment regulator or liquid crystal is inclined with respect to the horizontal plane of the substrate.
  • the vertical alignment layer 130 is coated by mixing a vertical alignment material with a solvent (NMP, BL, BC, etc.).
  • the thickness of the vertical alignment 130 depends on the content of the vertical alignment layer material (percentage of capacity: ⁇ %).
  • a horizontal alignment layer In the case of the display panel for a liquid crystal display according to the embodiment of the present invention, a horizontal alignment layer
  • the pretilt of the horizontal alignment layer 120 and the vertical alignment layer 130 is changed by the combination of the anchoring energy of the two alignment layers 120 and 130.
  • the liquid crystal molecules have a desired pretilt because the dual alignment layer is a laminated structure of a horizontal alignment layer and a vertical alignment layer.
  • FIG. Lb is a cross-sectional view illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal display according to the present embodiment includes two commercially available plates 100 and 200 facing each other and a liquid crystal layer 3 injected therebetween. .
  • the lower panel 100 includes a first horizontal alignment layer 120 disposed on the first insulating substrate 110 and a first vertical alignment layer 130 disposed on the first horizontal alignment layer 120.
  • the upper panel 200 has a second horizontal orientation disposed on the second insulating substrate 210.
  • a switching element connected to signal lines and signal lines, such as a gammit line and a data line, on the insulating substrate 110 for example, a thin film transistor (TFT), and a pixel electrode connected to the switching element. Etc. may be formed.
  • a color filter, a light blocking member, a common electrode, and the like may be formed on the insulation substrate 110.
  • the first horizontal alignment layer 120 and the first vertical alignment layer 130 of the lower panel 100 may include at least two first and second regions oriented in different directions, and may include an upper panel (
  • the second horizontal alignment layer 220 and the second vertical alignment layer 230 of 200 may include at least two third and fourth regions oriented in different directions.
  • the first and second regions of the first horizontal alignment layer 120 and the first vertical alignment layer 130 of the lower panel 100 may be aligned in opposite directions, and the second portion of the upper panel 200 may be aligned.
  • the third and fourth regions of the horizontal alignment layer 220 and the second vertical alignment layer 230 may be aligned in opposite directions.
  • the direction of orientation of the third region and the fourth region of 200 may be perpendicular to each other.
  • the first vertical alignment layer 130 may be laminated thereon without being aligned, or the first horizontal alignment layer 130 may be laminated thereon. After the first horizontal alignment layer 120 is laminated on the substrate 110, the first alignment layer 130 may be aligned in a desired direction, and then the first vertical alignment layer 130 may be stacked thereon.
  • the second horizontal alignment layer 220 and the second vertical alignment layer 230 of the upper panel 200 are stacked, the second horizontal alignment layer 220 is stacked on the second group 3 ⁇ 4 210.
  • the second vertical alignment film 230 can be laminated thereon, or the second horizontal alignment film 220 is laminated on the second substrate 210, and then aligned in a desired direction, and then the second vertical alignment film is placed thereon. 230 may be stacked.
  • both the lower panel 100 and the upper panel 200 include a horizontal alignment layer and a vertical alignment layer, but at least one display panel of the two display panels 100 and 200 is formed of the horizontal alignment layer and the vertical alignment layer. It may also include an alignment film forming a laminated structure.
  • a switching element connected to signal lines and signal lines, such as a gate line and a data line, on the first substrate 110 or the second substrate 210 for example, a thin film transistor (TFT), and
  • TFT thin film transistor
  • the pixel electrode, the color filter, the light blocking member, and the common electrode connected to the switching element may be formed.
  • the minimum polar angle ( ⁇ ⁇ ) of the pretilt required to form stable four domains is obtained by the following equation.
  • d is the cell spacing of the liquid crystal layer and L is the horizontal size of the domain.
  • the minimum polar angle ( ⁇ ) required to form four stable domains is about 22 degrees.
  • the horizontal alignment layer has a polar angle of about 4-5 degrees
  • the vertical alignment layer has a polar angle of about 89-90 degrees, it is difficult to form stable four domains in ⁇ mode.
  • a horizontal alignment layer In the case of the display panel for a liquid crystal display according to the embodiment of the present invention, a horizontal alignment layer
  • the pretilt of the horizontal alignment layer 120 and the vertical alignment layer 130 is changed by the combination of the anchoring energy of the two alignment layers 120 and 130.
  • a pretilt with a value in the middle region can be implemented.
  • an azimuthal angle may be determined by rubbing or photoalignment, and the polar angle may be adjusted by the dual alignment layer. For example, when the thickness of the vertical alignment layer 130 is increased compared to the horizontal alignment layer 120, the polar angle may be increased, and vice versa.
  • the dual alignment layer is a laminated structure of a horizontal alignment layer and a vertical alignment layer
  • the liquid crystal molecules may be aligned to have a desired polar angle.
  • FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views illustrating a display panel for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 2B is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • a display panel for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention is
  • the insulating substrate 110 is disposed on the insulating substrate 110 and includes a mixed alignment layer 140 including a horizontal alignment material and a vertical alignment material.
  • the mixed alignment layer 140 may be formed by mixing a horizontal alignment material and a vertical alignment material.
  • the orientation material may include any one of poly-amic acid, polyimide, nylon, PVAC polyvinylalcohol, and PVC. All.
  • the alignment layer may include a photoalignment material.
  • Photo-alignment materials can be classified into photodegradable materials, photoisomerized materials, photocurable materials and photopolymerized materials according to the type of reaction to light.
  • the polarized UV can anisotropically decompose the polymer chain and use the structural anisotropy generated thereby to be photo-oriented.
  • the polyimide is irradiated with polarized UV, the chain Is cut off and accompanied by oxidation reaction.
  • Such materials can have high thermal stability.
  • the photoisomerization material is changed to c is / trans isomer by light and is photo-oriented in the direction generated by it.
  • the photocurable material is photo-aligned by having anisotropy by selectively reacting photoreaction groups oriented in the polarization direction by polarized UV.
  • the photopolymerizable material becomes photopolymerized upon irradiation with light to form a polymer having a pretilt.
  • the photoalignment material is a polyimide, a polyamic acid
  • Polyur ethane polysiloxane enocinate
  • Polys iloxanecinnamate polysiloxane enocinate
  • cellulose cinnamate-based compound and polymethyl methacrylate-based compound
  • Polymer material may be selected from the group consisting of a polymer material.
  • the mixed alignment layer 140 mixes the vertical alignment material in a solvent (NMP: BL: BC) and mixes the horizontal alignment layer.
  • the polar angle by the mixed alignment layer 140 varies depending on the content of the vertical alignment layer material (capacity percentage: wtW).
  • the horizontally oriented film has a polar angle of about 4-5 ° and the vertically oriented film has a polar angle of about 89-90 °, so that the horizontally oriented twisted nematic (TN) It is difficult to form four domains that are stable in mode.
  • TN horizontally oriented twisted nematic
  • the anchoring energy of the horizontal alignment material and the vertical alignment material is adjusted.
  • the pretilt may vary depending on the content of the vertical alignment layer material added to the solvent.
  • the liquid crystal molecules can be aligned to have a desired polar angle.
  • the liquid crystal display according to the present exemplary embodiment includes two display panels 100 and 200 facing each other and a liquid crystal layer 3 injected therebetween.
  • the lower panel 100 is disposed on the first insulating substrate 110 and the first insulating substrate 110 and includes a first mixed alignment layer 140 including a horizontal alignment material and a vertical alignment material. do..
  • the upper panel 200 is disposed on the second insulating substrate 210 and the second insulating substrate 210, and includes a second mixed alignment layer 240 including a horizontal alignment material and a vertical alignment material.
  • the second mixed alignment layer 240 may include at least one of materials such as PI, photoalignment layer, nylon, PVC, and PVA. .
  • the first mixed alignment layer 140 of the lower panel 100 may include at least two first and second regions that are rubbed in different directions, and may include a second mixed alignment layer of the upper panel 200.
  • 240 includes at least two third and fourth regions that are rubbed in different directions.
  • the first region and the second region of the first mixed alignment layer 140 of the lower panel 100 may be rubbed in opposite directions, and the second mixed alignment layer 240 of the upper panel 200 may be rubbed.
  • the third region and the fourth region may be rubbed in opposite directions.
  • the rubbing directions of the third region and the fourth region of 200 may be perpendicular to each other.
  • both the lower panel 100 and the upper panel 200 include a mixed alignment layer, but at least one of the two panels 100 and 200 may include a mixed alignment layer.
  • at least one of the mixed alignment layers 140 and 240 may include an alignment regulator.
  • a switching element connected to signal lines and signal lines, such as a gate line and a data line, on the first substrate 110 or the second substrate 210, for example, a thin film transistor (TFT), and a switching device.
  • TFT thin film transistor
  • the pixel electrode, the color filter, the light blocking member, and the common electrode connected to the device may be formed.
  • FIG. 3A is a liquid crystal display according to another embodiment of the present invention It is sectional drawing which shows the display panel for display devices.
  • the display panel for the liquid crystal display according to the present exemplary embodiment has a similar stacked structure to the display panel illustrated in FIG. La.
  • the orientation regulator 20 is further included in the orientation film of the laminated structure of (130).
  • the alignment regulator 20 may further include an alignment regulator 20 in the alignment layer of the horizontal alignment layer 120 and the vertical alignment layer 130.
  • the alignment regulator refers to a polymerized photopolymerizable monomer or oligomer, and a synthetic monomer or oligomer in the light. Examples of reactive mesogens, NOA series (Norland Corporation
  • Reactive mesogen is a substance which is polymerized by light such as ultraviolet rays and is oriented according to the alignment state of adjacent materials.
  • the adjacent material is a liquid crystal as described above.
  • Examples of reactive mesogens include compounds represented by the following formula.
  • P1 and P2 are independently selected from acrylate, methacrylate, vinyl, vinyloxy and epoxy groups, and A1 and A2 are 1 , 4—phenylene and naphthalene-2,6-diyl group, independently selected from Z1, Z1 is one of C00-, 0C0- and a single bond, n is 0 , One of 1 and 2.
  • PI and P2 are independently selected from acrylate, methacrylate, vinyl, vinyloxy and epoxy groups.
  • the alignment layer 130 may be formed by mixing the alignment control material with the alignment material.
  • a polymerization initiator may be added.
  • the polymerization initiator does not necessarily need to be added, the polymerization initiator can be added to allow the polymerization to proceed rapidly.
  • methyl ethyl ketone peroxide for example, benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, t-butyl per octoate, dicumyl peroxide, benzoyl alkyl ether, acetophenone series, benzophene
  • methyl ethyl ketone peroxide for example, benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, t-butyl per octoate, dicumyl peroxide, benzoyl alkyl ether, acetophenone series, benzophene
  • Non-based, xanthone-based benzoin ether-based, benzyl ketal-based polymerization initiators and the like may be used, and these may be used as they are or may be appropriately mixed.
  • the alignment film is formed of a mixed material, followed by ultra-violet radiation to polymerize the alignment control material to form the alignment regulator 20, or the liquid crystal layer is formed, and then a voltage is applied between both substrates to pretilt the liquid crystal director.
  • the pretilt of the liquid crystal director can be fixed by polymerizing the alignment control material by irradiating ultraviolet rays in the state where is changed to form the alignment control agent 20. Thereby, the response speed of a liquid crystal layer can be improved.
  • the vertical alignment layer 130 may be laminated on the substrate 110 without being aligned, or the horizontal alignment layer may be stacked on the substrate 110. After laminating (120), orientating in a constant direction, the vertical alignment layer 130 may be laminated thereon.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view illustrating a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal display according to the present embodiment is similar to the liquid crystal display shown in FIG.
  • the liquid crystal display according to the present embodiment includes two display panels 100 and 200 facing each other and a liquid crystal layer 3 injected therebetween.
  • the lower panel 100 includes a first horizontal alignment layer 120 disposed on the first insulating substrate 110 and a first vertical alignment layer 130 disposed on the first horizontal alignment layer 120.
  • the upper panel 200 includes a second horizontal alignment layer 220 disposed on the second insulating substrate 210 and a second vertical alignment layer 230 disposed on the second horizontal alignment layer 220.
  • the first vertical alignment layer 130 further includes an alignment control agent 20. Further comprising an alignment regulator 20 in the first vertical alignment layer 130 As a result, the answer speed can be increased.
  • the alignment control agent 20 is further included only in the first vertical alignment layer 130 of the lower panel 100, but the alignment control agent may also be applied to the second vertical alignment layer 230 of the upper panel 200. 20) may be further included, and the alignment regulator 20 may also be included in the first horizontal alignment layer 120 and the second horizontal alignment layer 220.
  • the first horizontal alignment layer 120 and the first vertical alignment layer 130 of the lower panel 100 include at least two first and second regions oriented in different directions, and the upper panel ( The second horizontal alignment layer 220 and the second vertical alignment layer 230 of 200 may include at least two third and fourth regions oriented in different directions.
  • the first and second regions of the first horizontal alignment layer 120 and the first vertical alignment layer 130 of the lower panel 100 may be aligned in opposite directions, and the second portion of the upper panel 200 may be aligned.
  • the third and fourth regions of the horizontal alignment layer 220 and the second vertical alignment layer 230 may be aligned in opposite directions.
  • the upper direction display panel and the orientation direction of the first area and the second area of the lower display panel 100 are identical to the upper direction display panel and the orientation direction of the first area and the second area of the lower display panel 100.
  • the direction of orientation of the third region and the fourth region of 200 may be perpendicular to each other.
  • the first vertical alignment layer 130 may be stacked thereon without alignment, or the first horizontal alignment layer 120 may be laminated thereon. After the first horizontal alignment layer 120 is stacked on the substrate 110, the first alignment layer 130 may be aligned in a desired direction, and then the first vertical alignment layer 130 may be stacked thereon.
  • the second horizontal alignment layer 220 and the second vertical alignment layer 230 of the upper panel 200 may be laminated without laminating the second horizontal alignment layer 220 on the second substrate 210.
  • the second vertical alignment layer 230 may be laminated thereon, or the second horizontal alignment layer 220 may be laminated on the second substrate 210, and then aligned in a desired direction, and then the second vertical alignment layer 230 may be disposed thereon. 230 may be stacked.
  • both the lower display panel 100 and the upper display panel 200 include a horizontal alignment layer and a vertical alignment layer, but at least one of the two display panels 100 and 200 has a horizontal alignment layer and a vertical alignment layer. It may also include an alignment film forming a laminated structure of.
  • an alignment layer including a vertical alignment layer including a horizontal alignment layer and an alignment regulator is formed on a substrate, and the liquid crystal layer is aligned (rubbing or photoalignment) in a desired direction.
  • the pretilt direction of the liquid crystal directors oriented by the alignment layer is fixed to align the desired pretilt while strengthening the pretilt.
  • the response speed of the liquid crystal molecules of the horizontally oriented Birlin nematic liquid crystal display device may be increased. Therefore, a liquid crystal display device having excellent viewing angle in all gray scales can be obtained, and a fast response speed can be realized.
  • FIGS. 4A and 4B the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A and 4B conceptually illustrate a method of forming a multi-domain of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 4A conceptually illustrates a rubbing direction of the alignment layer structure
  • FIG. 4B conceptually illustrates an arrangement of liquid crystal directors according to rubbing of FIG. 4A.
  • a represents a rubbing direction of the lower panel 100
  • b represents an upper panel.
  • the rubbing direction of 200 is shown, and c shows the arrangement direction of the liquid crystal director.
  • a first sub-aligned layer of the first horizontal alignment layer 120 and the first vertical alignment layer 130 of the lower panel 100 may be aligned in opposite directions to each other, and thus, the first sub may be aligned in the first direction.
  • the regions Ra and Rb are distinguished from the second sub regions Rc and Rd oriented in the second direction.
  • the lower display panel 100 and the upper display panel 200 are bonded to each other, and as shown in FIG. 4B, the four regions Ra, Rb, and the liquid crystal director 31 are oriented in different directions. Rc, Rd) can be formed. As such, by forming four domains having different orientation directions, the viewing angle may be increased.
  • the alignment direction of the stacked alignment layer of the lower display panel 100 and the alignment direction of the stacked alignment layer of the upper display panel 200 may be perpendicular to each other.
  • the alignment layer may be aligned by photo alignment. At this time, by irradiating light in a state in which a part of the alignment film is covered with a mask, the alignment film may be formed to have a multi-domain.
  • the azimuth angle and the polar angle of each domain may be regulated according to the polarization direction of the light and / or the degree of tilt of the substrate.
  • FIG. 5 is a graph showing a result of pretilt of the dual alignment layer of the liquid crystal display according to an experimental example of the present invention.
  • the polar angle of the pretilt increases as the content (wt%) of the vertical alignment layer increases. It was found to increase. Therefore, when using the alignment layer of the double-layer structure of the horizontal alignment layer and the vertical alignment layer according to the embodiment of the present invention, it was found that by adjusting the content of the vertical alignment layer, the liquid crystal molecules can be aligned to have a desired pretilt.
  • FIG. 6 is a graph illustrating domain stability evaluation results of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the solid line shown in each drawing represents a domain boundary.
  • 6 (a) shows a case where the polar angle is 4 degrees
  • FIG. 6 (b) shows a case where the polar angle is 7 degrees
  • FIG. 6 (c) shows a case where the polar angle is 18 degrees.
  • a stable multi-domain can be realized by controlling the polar angle using a dual alignment film or a mixed alignment film having a stacked structure including a horizontal alignment layer and a vertical alignment layer.
  • FIG. 7 is a graph showing a result of display characteristics of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 7A and 7B show the viewing angle measurement results
  • FIGS. 7C and 7D show the gray scale inversion results.
  • the viewing angle symmetry is improved and the gradation inversion is improved in the case of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, compared to the general liquid crystal display of the TN mode. there was.
  • a dual alignment layer which is a stacked structure of a horizontal alignment layer and a vertical alignment layer, it is possible to obtain an excellent viewing angle and to obtain excellent display quality. .
  • 8 is a liquid crystal ⁇ market according to an experimental example of the present invention 8A shows the rising time of the liquid crystal molecules, FIG. 8B shows the falling time of the liquid crystal molecules, and FIG. 8C shows the total response time of the liquid crystal molecules. total response time).
  • 8A to 8C A relates to a liquid crystal display of a general twisted nematic (TN) mode, and B refers to a liquid crystal of a general multi-domain Berlined nematic (TN) mode. Relates to a display device, and 'C' relates to a multi-domain liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
  • TN twisted nematic
  • B refers to a liquid crystal of a general multi-domain Berlined nematic (TN) mode.
  • the liquid crystal display of the general TN (twisted nematic) mode or the general multi-domain TN (twisted nematic) mode In the case of the multi-domain liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, the response speed was improved.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal display according to the present embodiment is similar to the liquid crystal display shown in FIG.
  • the liquid crystal display according to the present exemplary embodiment includes two display panels 100 and 200 facing each other and a liquid crystal layer 3 injected therebetween.
  • the lower panel 100 includes a first horizontal alignment layer 120 disposed on the first insulating substrate 110 and a first vertical alignment layer 130 disposed on the first horizontal alignment layer 120.
  • the upper panel 200 includes a second horizontal alignment layer 220 disposed on the second insulating substrate 210 and a second vertical alignment layer 230 disposed on the second horizontal alignment layer 220.
  • the first horizontal alignment layer 120 and the first vertical alignment layer 130 of the lower display panel 100 include at least two first and second regions that are rubbed in different directions, and the upper display panel (
  • the second horizontal alignment layer 220 and the second vertical alignment layer 230 of 200 may include at least two third and fourth regions that are rubbed in different directions.
  • a first region and a second region of the first horizontal alignment layer 120 and the first vertical alignment layer 130 of the lower panel 100 may be rubbed in opposite directions, and the lower portion of the upper panel 200 may be rubbed.
  • the third and fourth regions of the second horizontal alignment layer 220 and the second vertical alignment layer 230 may be rubbed in opposite directions.
  • the rubbing direction of the first area and the second area of the lower panel 100 and the upper panel may be perpendicular to each other.
  • the polar angle of the liquid crystal molecules 31 disposed in the region adjacent to the first substrate 110 and the second substrate 210 is different. Oriented to be larger.
  • the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 3 have a negative dielectric anisotropy and are in a reverse TN mode twisted to have a constant pitch.
  • Such a reverse Birlin nematic mode liquid crystal display device uses a normally black mode, so that the display of the block is excellent and the response speed is high.
  • the liquid crystal is initially vertically aligned using a vertical alignment layer.
  • the initial alignment is performed using the vertical alignment layer, it is difficult to realize the twisted nematic mode liquid crystal display because the horizontal anchoring energy of the liquid crystal molecules becomes small.
  • the azimuthal anchoring energy applied to the liquid crystal molecules must be greater than the stent deformation energy represented by the following equation.
  • d is a cell gap of the liquid crystal display device
  • k is a constant that varies depending on the liquid crystal material.
  • the horizontal alignment layers 120 and 220 and the vertical alignment layers are applied after the horizontal alignment layers 120 and 220 are applied, the horizontal alignment layers 120 and 220 and the vertical alignment layers ( By the combination of the anchoring energy of 220 and 230, the horizontal anchoring energy applied to the liquid crystal layer 3 by the horizontal alignment film may be greater than the twisting strain energy while having a large polar angle by the vertical alignment film.
  • the reverse Virin nematic mode may be maintained, and thus, the reverse Virin nematic liquid crystal display having a plurality of domains may be implemented.
  • the thicknesses of the vertical alignment films 130 and 230 are horizontal times applied to the liquid crystal layer 3. It can be adjusted to maintain the horizontal anchoring energy by the aroma 120, 220, and preferably thinner than about 30 nm.
  • the first horizontal alignment layer 120 is laminated on the first engine 110 of the lower panel 100, and then, without rubbing. After laminating the first vertical alignment layer 130 thereon, or rubbing, or laminating the first horizontal alignment layer 120 on the first substrate 110, rubbing in a desired direction, and thereafter the first vertical
  • the alignment film 130 may be laminated.
  • the second horizontal alignment layer 220 and the second vertical alignment layer 230 of the upper panel 200 are similarly stacked, the second horizontal alignment layer 220 is laminated on the second substrate 210, followed by rubbing. Without laminating the second vertical alignment layer 230 thereon and rubbing, or laminating the second horizontal alignment layer 220 on the second substrate 210, and then rubbing in the desired direction, The second vertical alignment film 230 may be stacked.
  • both the lower panel 100 and the upper panel 200 include a horizontal alignment layer and a vertical alignment layer, but at least one display panel of the two display panels 100 and 200 is formed of the horizontal alignment layer and the vertical alignment layer. It may also include an alignment film forming a laminated structure.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal display according to the present exemplary embodiment is similar to the liquid crystal display shown in FIG. 2B.
  • the liquid crystal display according to the present exemplary embodiment includes two display panels 100 and 200 facing each other and a liquid crystal layer 3 injected therebetween.
  • the lower panel 100 is disposed on the first insulating substrate 110 and the first insulating substrate 110 and includes a first mixed alignment layer 140 including a horizontal alignment material and a vertical alignment material. .
  • the upper panel 200 includes a second insulating substrate 210 and a second mixed alignment layer 240 disposed on the second insulating substrate 210 and including a horizontal alignment material and a vertical alignment material.
  • the second mixed alignment layer 240 may include at least one of a material such as PI, a photoalignment layer, nylon, PVC, and PVA.
  • the first mixed alignment layer 140 of the lower panel 100 includes at least two first and second regions that are rubbed in different directions
  • the second mixed alignment layer of the upper panel 200 includes a second mixed alignment layer 140.
  • 240 includes at least two third regions that are rubbed in different directions. And a fourth region.
  • the first region and the second region of the first mixed alignment layer 140 of the lower panel 100 may be rubbed in directions opposite to each other, and the first mixed layer of the second mixed alignment layer 240 of the upper panel 200 may be rubbed.
  • the third region and the fourth region may be rubbed in opposite directions.
  • the liquid crystal display device has liquid crystal molecules 31 disposed in an area adjacent to the first substrate 110 and the second substrate 210.
  • the polar angle of is oriented so that it is larger.
  • the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 3 have a negative dielectric anisotropy and are in a reverse Virin nematic (reverse TN) mode twisted to have a constant pitch.
  • the rubbing directions of the third region and the fourth region of 200 may be perpendicular to each other.
  • liquid crystal display device having a Birlin nematic mode when implemented using a liquid crystal having negative dielectric anisotropy, the liquid crystal is initially vertically aligned using a vertical alignment layer.
  • the initial alignment is performed using the vertical alignment layer as described above, the horizontal anchoring energy of the liquid crystal molecules becomes small, and thus, it is difficult to implement the Virin nematic mode liquid crystal display device.
  • the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention aligns the horizontal alignment material and the vertical alignment material using the mixed alignment layers 140 and 240, the anchoring of the horizontal alignment layer material and the vertical alignment material is performed.
  • the horizontal anchoring energy applied to the liquid crystal layer 3 by the horizontal alignment material may be greater than the twisting strain energy, while having a large polar angle by the vertical alignment material, thus the twisted nematic mode In this way, the reverse Virin nematic liquid crystal display having a plurality of domains may be implemented.
  • the amount of the vertical alignment material may be adjusted to maintain the horizontal anchoring energy by the horizontal alignment material applied to the liquid crystal layer 3, and the thickness of the vertical alignment material layer is preferably about 30 nm or less. .
  • both the lower panel 100 and the upper panel 200 include a mixed alignment layer, but at least one of the two display panels 100 and 200 may include the mixed alignment layer.
  • the mixed alignment film including the horizontal alignment material and the vertical alignment material is displayed, but the alignment alignment agent may include an alignment regulator as shown in FIG. 3B in at least one of the lower display panel and the upper display panel. .
  • a gate line may be disposed on the first substrate 110 or the second substrate 210.
  • Signal lines such as data lines and switching elements connected to the signal lines, such as thin film transistors (TFTs), and pixel electrodes, color filters, light blocking members, and common electrodes connected to the switching elements may be formed. .
  • FIGS. 11A, lib, and 11C are graphs showing domain stability evaluation results of the liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the solid lines shown in each drawing represent domain boundaries.
  • FIG. Lla shows a case where a liquid crystal layer having negative dielectric anisotropy is oriented using a conventional vertical alignment film
  • FIG. Lib is horizontal.
  • the alignment layer includes an alignment layer including an alignment layer and a vertical alignment layer.
  • the thickness of the vertical alignment layer is about 5 nra
  • FIG. 11C illustrates the alignment layer including the alignment layer including the horizontal alignment layer and the vertical alignment layer. The case where the thickness of the alignment film is about 30 nm or more is shown.
  • a liquid crystal layer having negative dielectric anisotropy is oriented using an alignment film including a horizontal alignment film and a vertical alignment film.
  • Eggplant was able to implement the twisted nematic mode ⁇ ' ⁇
  • the thickness of the vertical alignment layer may be applied to the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • the influence of the horizontal anchoring energy by the horizontal alignment layer is reduced, it can be seen that it is difficult to implement the Virin nematic mode having a stable four domains.
  • an alignment layer including a horizontal alignment layer and a vertical alignment layer is used to align the liquid crystal layer having negative dielectric anisotropy, and the thickness of the vertical alignment layer is about 30 nm or less.
  • the curve shows the twist deformation energy of the liquid crystal according to each condition, and each dot (a, b, c, d, e) represents the actual experimental result.
  • Experimental results show that the dots (a, b) do not implement the multi-domain inverse TN mode, the liquid crystal is oriented similar to the ECB mode, and in the case of the dots (c, d, e), the multi-domain inverse TN mode is Can be implemented.
  • the multi-domain inverse TN mode can be implemented when the horizontal azimuthal anchoring energy is larger than the value indicated by the solid line (x).
  • the alignment including the alignment layer including the horizontal alignment layer and the vertical alignment layer the alignment, and the thickness of the vertical alignment layer is about 30nm or more, stably multi-domain inverse TN mode

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Abstract

본 발명의 실시예에 따르면, 기판 위에 수평 배향막과 수직 배향막을 적층하여 배 향할 수 있다. 이에 의해, 전계조에서 우수한 시야각을 가지고 안정적인 다중 도 메인 비틀린 네마틱 모드의 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
액정 표시 장치용 표시판 및 이를 포함하는 다중 도메인 액정 표시 장치 【기술분야】
<1> 본 발명은 액정 표시 장치용 표시판 및 이를 포함하는 다증 도메인 액정 표 시 장치에 관한 것이다.
【배경기술】
<2> 액정 표시 장치 중, TNCTwisted Nematic) 모드의 경우 다른 모드의 액정 표 시 장치에 비하여 높은 광투과 효율을 가지고， 제조 공정이 간단하여 가장 널리 이 용되고 있다. 그러나, 특정 방향에서 시야각이 저하되는 문제점이 있다.
<3> TNCTwisted Nematic) 모드의 액정 표시 장치에서， 시야각을 개선하기 위한 방법으로 위상차 필름을 사용하는 방법과 수평 배향막을 이용하여 다중 배향을 적 용하는 방법이 알려져 있다. 그러나， 위상차 필름을 사용하는 경우, 추가 공정이 필요하고, 제품 단가가 높아지게 된다. 또한， 수평 배향막을 이용하여 다중 배향 을 적용하는 방법에서는 선경사가 층분히 높지 않아서 낮은 계조에서는 다중 도메 인을 형성하지 못하는 문제점이 있고, 다증 도메인의 경우, 웅답 속도가 느린 문제 점이 있다.
<4> 또한， 수직 배향막을 이용하여 다중 배향을 적용하는 경우, 초기부터 선경사 가 높기 때문에， 도메인 안정성이 높고 웅답 속도가 빠르다. 또한， 노멀리 블랙 모드이기 때문에, 투과율이 높을 수 있다. 그러나, 수직 배향막으로 다중 도메인
TNCTwisted Nematic) 모드의 액정 표시 장치를 구현하는 경우, 액정층에 가해지는 수평 앵커링 에너지의 크기가 작아져서 액정층이 비틀린 네마틱 모드를 유지하기 어려운 문제점이 있다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적과제】
<5> 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 저계조에서도 우수한 시야각을 가 지고, 빠른 응답 속도를 가질 뿐만 아니라 안정적인 비를린 네마틱 모드의 다중 도 메인 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
【기술적 해결방법】
<6> 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제 1 기판， 상기 제 1 기판 위 에 배치되어 있는 제 1 수평 배향막, 상기 제 1 수평 배향막 위에 배치되어 있는 제 1 수직 배향막, 상기 제 1 기판과 마주보는 제 2 기판, 상기 제 2 기판 위에 배치되어 있는 제 2 수평 배향막, 상기 제 2 수평 배향막 위에 배치되어 있는 제 2 수직 배향막, 그리고 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 주입되어 있으며, 비를린 네마틱 모드인 액정층을 포함한다.
<7> 상기 제 1 수평 배향막은 서로 반대의 방향으로 러빙되어 있는 제 1 영역과 제
2 영역을 포함하고, 상기 제 2 수평 배향막은 서로 반대의 방향으로 러빙되어 있는 제 3 영역과 제 4 영역을 포함하고， 상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역의 러빙 방향과 상기 제 3 영역 및 상기 제 4 영역의 러빙 방향은 서로 수직을 이를 수 있다.
<8> 상기 액정층의 액정 분자는 양의 유전을 이방성을 가질 수 있다.
<9> 상기 액정층의 액정 분자는 음의 유전율 이방성을 가질 수 있다.
<ιο> 상기 제 1 배향막 또는 제 2배향막은 배향조절제를 더 포함할 수 있다.
<π> 상기 배향조절제는 광중합성 모노머 또는 을리고머가 중합된 것일 수 있다.
<12> 상기 광중합성 모노머 또는 올리고머는 반웅성 메조겐일 수 있다.
<13> 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제 1 기판, 상기 제 1 기 판 위에 배치되어 있으며， 수평 배향막과 수직 배향막을 포함하는 제 1 배향막, 상 기 제 1 기판과 마주보는 제 2 기판， 상기 제 2 기판 위에 배치되어 있으며， 수평 배 향막과 수직 배향막을 포함하는 제 2 배향막， 그리고 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기 판 사이에 주입되어 있으며， 비를린 네마틱 모드인 액정층을 포함할 수 있다. 【유리한 효과】
<14> 본 발명의 실시예에 따르면， 수평 배향 물질과 수직 배향 물질을 포함하는 배향막을 이용하여 액정 분자를 배향할 수 있다ᅳ 이에 의해， 저계조에서도 우수한 시야각을 가지는 다중 도메인 액정 표시 장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 수평 배향 물질과 수직 배향물질을 포함하는 배향막을 이용하여 액정 분자를 배향함으로써，'액장층에 가해지는 수평 앵커링 에너지와 수직 앵커링 에너지의 조합에 의해， 안정적인 다중 도메인 비를린 네마틱 모드의 액정 표시 장 치를 제공할 수 있다.
【도면의 간단한 설명】
<15> 도 la는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 표시판을 도시하는 단면도이다.
<16> 도 lb는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시하는
단면도이다.
<17> 도 2a는 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 표시판을 도시 하는 단면도이다. <18> 도 2b는 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시하는 단면 도이다.
<19> 도 3a는 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 표시판올 도시 하는 단면도이다.
<20> 도 3b는 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시하는 단면 도이다.
<2i> 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 다중 도메 인 형성 방법을 개념적으로 도시한 도면이다.
<22> 도 5는 본 발명의 한 실험예에 따른 액정 표시 장치의 이증 배향막의 선경사 의 결과를 나타내는 그래프이다.
<23> 도 6는 본 발명의 한 실험예에 따른 액정 표시 장치의 도메인 안정성 평가 결과를 나타내는 그래프이다.
<24> 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 한 실험예에 따른 액정 표시 장치의 표시 특성 결과를 나타내는 그래프로， 시야각 측정 결과를 나타낸다.
<25> 도 7c 및 도 7d는 본 발명의 한 실험예에 따른 액정 표시 장치의 표시 특성 결과를 나타내는 그래프로, 계조반전 (Gray Scale Inversion) 결과를 나타낸다. <26> 도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 한 실험예에 따른 액정 표시 장치의 웅답 속 도 결과를 나타내는 그래프이다.
<27> 도 9는 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
<28> 도 10은 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
<29> 도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 한 실험예에 따른 액정 표시 장치의 도메인 안정성 평가 결과를 나타내는 그래프이다.
<30> 도 12는 본 발명의 한 실험예에 따른 액정 표시 장치의 배향막 조건에 따른 다중 도메인 액정 표시 장치의 구현 결과를 나타내는 그래프이다.
【발명의 실시를 위한 형태】
<31> 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발 명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태 로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발 명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알 려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
<32> 이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다. <33> 먼저, 도 la를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 표시 판에 대하여 설명한다. 도 la는 본 발명의 한 실시예에 따론 액정 표시 장치용 표 시판을 도시하는 단면도이다.
<34> 도 la를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 표시판은 절연 기판 (110)， 절연 기판 (110) 위에 배치되어 있는 수평 배향막 (120)， 수평 배향 막 (120) 위에 배치되어 있는 수직 배향막 (130)을 포함한다.
<35> 여기서 배향막은 폴리 아믹산 (poly— amic acid), 폴리 이미드 (poly-imide)， 나일론 (nylon), PVA(polyvinylalcohol , PVC 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한.， 배향막은 광배향 물질을 포함할 수도 있다. 광배향 물질은 광에 대한 반응의 종류 에 따라 광분해 물질， 광이성화 물질, 광경화 물질 및 광중합 물질 등으로 나눌 수 있다. 광분해 물질의 경우에는 편광된 UV에 의해 폴리머 사슬의 분해를 비등방적 으로 일으켜 이에 의해 생성된 구조적 비등방성을 이용하여 광배향될 수 있다. 예 를 들면 폴리이미드에 편광된 UV를 조사하면, 사슬이 끊어지고 산화반응이 동반된 다. 위와 같은 물질은 높은 열적 안정성을 가질 수 있다.
<36> 광이성화 물질은 광에 의해 cis/trans isomer로 변화가 일어나며 이에 의해 생성된 방향으로 광배향된다.
<37> 광경화 물질은 편광된 UV에 의해 편광방향으로 배향되어 있는 광반응기들이 선택적으로 반응하여 이방성을 갖음으로써 광배향된다.
<38> 광중합 물질은 광조사시, 광중합이 되어 선경사를 갖는 폴리머를 형성한다.
<39> 여기서 광배향 물질은 폴리이미드 (Polyimide), 폴리아믹산 (Polyamic acid), 폴리노보넨， 페닐 말레이미드 공증합체, 폴리비닐신나메이트 (polyvinylcinnamate), 폴리아조벤젠 (polyazobenzene), 폴리에틸렌이민 (Polyethyleneimine)， 폴리비닐알콜 (Polyvinyl alcohol), 폴리아미드 (Polyamide) , 폴리에틸렌 (Polyethylene) , 폴리스 틸렌 (Ρο 1 y s t y 1 ene ) , 폴리페닐렌프탈아미드 (Po 1 ypheny lenephthalamide) , 폴리에스테 르 (Polyester), 폴리우레탄 (Polyurethane) , 폴리실록산에시나메이트
(Polysi loxanecinnamate) , 셀를로세신나메이트 (eel lulosecinnamate)계 화합물 및 폴리메틸 메타크릴 레이트 (Polymethyl methacrylate)계 화합물로 구성된 군에서 선 택된 고분자물질을 포함할수 있다.
<40> 기판 (110) 위에 수평 배향막 (120)을 적층한 후， 배향하지 않고， 그 위에 수 직 배향막 (130)을 적층할 수 있고, 또는 기판 (110) 위에 수평 배향막 (120)을 적층 한 후， 일정한 방향으로 배향한 후, 그 위에 수직 배향막 (130)을 적층할 수도 있 다. <4i> 그리고수직 배향막 (130)은 복수의 도메인을 갖도록 배향될 수 있고， 여기서 배향은 러빙 또는 광배향에 의하여 수행될 수 있다.본 발명의 실시예에 따른 모든 배향막은 그 위에 배치되는 액정 분자가 일정한 선경사 (pre-tilt)를 가지도록 러빙 되어 있는테, 본 명세서에서 선경사는 각도 (angle)와 방향 (direct ion)을 가질 수 있으며， 이하에서는 이를 각각 극각 (polar angle, 0-90) 및 방위각 (azimuthal angle, 0—360)으로 정의하도록 한다. 즉, 선경사는 방위각 (azimuthal angle, 0- 360) 및 극각 (polar angle, 0-+90)을 모두 포함하는 의미로 해석될 수 있다. 여기 세 방위각은 배향막 또는 액정의 기판 면상으로의 투영이 액정 표시 장치의 신호 . 선， 예를 들어 게이트 라인 또는 데이터 라인올 기준으로 하여 기울어진 각도를 의 미한다. 극각은 배향 조절제 또는 액정이 기판의 수평면에 대하여 기울어진 각도 를 의미한다.
<42> 수직 배향막 (130)은 수직 배향물질을 용매 (NMP, BL, BC등)에 섞어서 코팅한 다. 수직 배향막 물질의 함량 (용량 백분율: ^%)에 따라 수직 배향 (130)의 두께가 달라진다.
<43> 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 표시판의 경우， 수평 배향막
(120)을 도포한 후， 수직 배향막 (130)을 도포하기 때문에， 두 배향막 (120， 130)의 앵커링 에너지 (anchoring energy)의 조합에 의해 수평 배향막 (120)과 수직 배향막 (130)의 선경사의 중간 값올 가지는 선경사를 구현할 수 있다. 예를 들어, 수평 배향막 (120)에 비하여 수직 배향막 (130)의 두께를 증가할 경우， 선경사는 커지고， 그 반대의 경우 선경사는 작아질 수 있다.
<44> 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 표시판의 경우, 수평 배 향막과 수직 배향막의 적층 구조인 이중 배향막이기 때문에, 액정 분자가 원하는 선경사를 가지도록 배향할수 있다.
<45> 그러면, 도 lb를 참고하여， 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 lb는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시하는 단면도이다.
<46> 도 lb를 참고하면, 본 실시예에 른 액정 표시 장치는 서로 마주보는 두표 시판 (100, 200)과 그사이에 주입되어 있는 액정층 (3)을 포함한다. .
<47> 하부 표시판 (100)은 제 1 절연 기판 (110) 위에 배치되어 있는 제 1 수평 배향 막 (120)， 제 1 수평 배향막 (120) 위에 배치되어 있는 제 1 수직 배향막 (130)을 포함 한다
<48> 상부 표시판 (200)은 제 2 절연 기판 (210) 위에 배치되어 있는 제 2 수평 배향 막 (220)， 게 2 수평 배향막 (220) 위에 배치되어 있는 제 2 수직 배향막 (230)올 포함 한다.
<49> 도시하지는 않았지만， 절연 기판 (110) 위에는 게미트선， 데이터선 등의 신호 선과 신호선에 연결되어 있는 스위칭 소자, 예를 들어 박막 트랜지스터 (TFT), 그리 고 스위칭 소자에 연결되어 있는 화소 전극 등이 형성되어 있을 수 있다. 또한 절 연 기판 (110) 위에는 색필터， 차광부재, 공통 전극 등이 형성되어 있을 수 있다.
<50> 하부 표시판 (100)의 제 1 수평 배향막 (120) 및 제 1 수직 배향막 (130)은 서로 다른 방향으로 배향되어 있는 적어도 두 개의 제 1 영역과 제 2 영역을 포함하고， 상 부 표시판 (200)의 제 2 수평 배향막 (220) 및 제 2 수직 배향막 (230)은 서로 다른 방 향으로 배향되어 있는 적어도 두 개의 제 3 영역과 제 4 영역을 포함한다.
<5i> 하부 표시판 (100)의 제 1 수평 배향막 (120) 및 제 1 수직 배향막 (130)의 제 1 영역과 제 2 영역은 서로 반대 방향으로 배향될 수 있고， 상부 표시판 (200)의 제 2 수평 배향막 (220) 및 제 2 수직 배향막 (230)의 제 3 영역과 제 4 영역은 서로 반대 방 향으로 배향될 수 있다.
<52> 또한， 하부 표시판 (100)의 제 1 영역 및 제 2 영역의 배향 방향과 상부 표시판
(200)의 제 3 영역 및 제 4 영역의 배향 방향은서로수직을 이를 수 있다.
<53> 하부 표시판 (100)의 제 1 기판 (110) 위에 제 1수평 배향막 (120)을 적층한 후, 배향하지 않고, 그 위에 제 1 수직 배향막 (130)을 적층할 수 있고, 또는 제 1 기판 (110) 위에 제 1 수평 배향막 (120)을 적층한 후， 원하는 방향으로 배향한후, 그 위 에 제 1수직 배향막 (130)올 적층할수도 있다.
<54> 상부 표시판 (200)의 제 2 수평 배향막 (220) 및 제 2 수직 배향막 (230)도 유사 하게, 제 2 기¾(210) 위에 제 2 수평 배향막 (220)을 적층한 후， 배향하지 않고, 그 위에 제 2 수직 배향막 (230)을 적층할 수 있고, 또는 제 2 기판 (210) 위에 제 2 수평 배향막 (220)을 적층한 후， 원하는 방향으로 배향한 후, 그 위에 제 2 수직 배향막 (230)을 적층할수도 있다.
<55> 도시한 실시예에서는, 하부 표시판 (100)과 상부 표시판 (200) 모두 수평 배향 막과 수직 배향막을 포함하였지만, 두 표시판 (100, 200) 중 적어도 하나의 표시판 이 수평 배향막과수직 배향막의 적층 구조를 이루는 배향막을 포함할수도 있다.
<56> 도시하지는 않았지만, 제 1 기판 (110) 또는 제 2 기판 (210) 위에는 게이트선, 데이터선 등의 신호선과 신호선에 연결되어 있는 스위칭 소자， 예를 들어 박막 트 랜지스터 (TFT), 그리고 스위칭 소자에 연결되어 있는 화소 전극 , 색필터 , 차광 부 재, 공통 전극 등이 형성되어 있을수 있다. <57> 일반적으로, 수평 배향되어 있는 비를린 네마틱 액정 표시 장치에 있어서, 안정적인 네 개의 도메인을 형성하기 위하여 요구되는 선경사의 최소 극각 (θπΰη) 은 아래의 수식에 의해 구해진다.
Figure imgf000008_0001
<59> 여기서, d는 액정층의 셀 간격이고, L은도메인의 수평 크기이다.
<60> 예를 들어， 셀 간격이 5//m이고， 도메인의 수평 크기가 100 인 경우， 안정적 인 네 개의 도메인을 형성하기 위하여 요구되는 최소 극각 (θπήη)은 약 22도이다ᅳ <61> 일반적으로， 수평 배향막의 경우 약 4-5도의 극각을 가지고， 수직 배향막은 약 89-90도의 극각을 가지기 때문에 , ΤΝ 모드에서 안정적인 네 개의 도메인을 형성 하기 어렵다.
<62> 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 표시판의 경우, 수평 배향막
(120)을 도포한 후, 수직 배향막 (130)을 도포하기 때문에， 두 배향막 (120, 130)의 앵커링 에너지 (anchoring energy)의 조합에 의해 수평 배향막 (120)과 수직 배향막 (130)의 선경사의 중간 영역의 값을 가지는 선경사를 구현할 수 있다. 특히， 본 발명의 실시예와 같은 수평 배향되어 있는 비를린 네마틱 액정 표시 장치에서는, 러빙 또는 광배향에 의하여 방위각 (azimuthal angle)이 정해지고, 이중 배향막에 의하여 극각이 조절 될 수 있다. 예를 들어， 수평 배향막 (120)에 비하여 수직 배 향막 (130)의 두께를 증가할 경우， 극각은 커지고, 그 반대의 경우 극각은 작아질 수 있다.
<63> 따라서 , 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 표시판의 경우, 수평 배 향막과 수직 배향막의 적층 구조인 이.중 배향막이기 때문에， 액정 분자가 원하는 극각을 가지도록 배향할수 있다.
<64> 그러면， 도 2a 및 도 2b를 참고하여， 본 발명의 다른 한 실시예에 따론 액정 표시 장치용 표시판과 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 2a는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 표시판을 도시하는 단면도이고， 도 2b는 본 발명 의 한실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시하는 단면도이다.
<65> 도 2a를 참고하면， 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 표시판은
. 절연 기판 (110), 절연 기판 (110) 위에 배치되어 있으며， 수평 배향 물질과 수직 배 향 물질을 포함하는 흔합 배향막 (140)을 포함한다. 흔합 배향막 (140)은 수평 배향 물질과수직 배향 물질을 흔합하여 형성할수 있다.
<66> 여기서 배향 물질은 폴리 아믹산 (poly-amic acid), 폴리 이미드 (poly- imide), 나일론 (nylon), PVACpolyvinylalcohol , PVC 중 어느 하나를 포함할 수 있 다. 또한， 배향막은 광배향 물질올 포함할 수도 있다. 광배향 물질은 광에 대한 반 응의 종류에 따라 광분해 물질, 광이성화 물질， 광경화 물질 및 광중합 물질 등으 로 나눌 수 있다. 광분해 물질의 경우에는 편광된 UV에 의해 폴리머 사슬의 분해를 비등방적으로 일으켜 이에 의해 생성된 구조적 비등방성을 이용하며 광배향될 수 있다ᅳ 예를 들면， 폴리이미드에 편광된 UV를 조사하면， 사슬이 끊어지고 산화반웅 이 동반된다. 위와 같은 물질은높은 열적 안정성을 가질 수 있다.
<67> 광이성화 물질은 광에 의해 c is/trans isomer로 변화가 일어나며 이에 의해 생성된 방향으로 광배향된다.
<68> 광경화 물질은 편광된 UV에 의해 편광방향으로 배향되어 있는 광반웅기들이 선택적으로 반응하여 이방성을 갖음으로써 광배향된다.
<69> 광중합물질은 광조사시, 광중합이 되어 선경사를 갖는 폴리머를 형성한다.
<70> 여기서 광배향 물질은 광배향 물질은 폴리이미드 (Polyimide), 폴리아믹산
(Polyamic acid), 폴리노보넨, 페닐 말레이미드 공중합체, 폴리비닐신나메이트 (polyvinylcinnamate), 폴리아조벤젠 (polyazobenzene) , 폴리에틸렌이민
(Polyethyleneimine), 폴리비닐알콜 (Polyvinyl alcohol), 폴리아미드 (Polyamide)， 폴리에틸렌 (Polyethylene), 폴리스틸렌 (Polystylene) , 폴리페닐렌프탈아미드 (Polyphenylenephthalamide) , 폴리에스테르 (Polyester )， 폴리우레탄
(Polyur ethane), 폴리실록산에시나메이트 (Polys i loxanecinnamate)， 셀를로세신나메 이트 (cellulosecinnamate)계 화합물 및 폴리메틸 메타크릴 레이트 (Polymethyl methacrylate)계 화합물로 구성된 군에서 선택된 고분자물질을 포함할수 있다.
<71> 흔합 배향막 (140)은 수직 배향물질을 용매 (NMP: BL: BC)에 섞어서 수평 배향 막에 혼합한다. 수직 배향막 물질의 함량 (용량 백분율: wtW에 따라 혼합 배향막 (140)에 의한 극각이 달라진다.
<72> 앞서 설명하였듯이, 수평 배향막의 경우 약 4-5° 의 극각올 가지고, 수직 배 향막은 약 89-90° 의 극각을 가지기 때문에， 수평 배향된 비를린 네마틱 (TN, twisted nematic) 모드에서 안정적인 네 개의 도메인을 형성하기 어렵다.
<73> 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 표시판의 경우, 수평 배향 물질 과 수직 배향 물질을 흔합한 흔합 배향막 (140)을 이용하여 배향하기 때문에， 수평 배향물질과 수직 배향 물질의 앵커링 에너지 (anchoring energy)의 조합에 의해 수 평 배향물질과 수직 배향물질의 중간 영역의 값을 가지는 선경사를 구현할 수 있 다. 앞서 설명하였듯이, 선경사 (극각)은 용매에 첨가되는 수직 배향막 물질의 함 량에 따라 변화될 수 있다ᅳ 따라서 , 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 표시판의 경우, 수평 배향물질과 수직 배향물질을 흔합한 흔합 배향막이기 때문에， 액정 분자가원하는 극각을 가지도록 배향할 수 있다.
<74> 그러면, 도 2b를 참고하여， 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.
<75> 도 2b를 참고하면， 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주보는 두표 시판 (100， 200)과 그사이에 주입되어 있는 액정층 (3)을 포함한다.
<76> 하부 표시판 (100)은 제 1 절연 기판 (110) 및 제 1 절연 기판 (110) 위에ᅳ배치되 어 있으며, 수평 배향 물질과 수직 배향 물질을 포함하는 제 1 흔합 배향막 (140)을 포함한다..
<77> 상부 표시판 (200)은 제 2 절연 기판 (210) 및 제 2 절연 기판 (210) 위에 배치되 어 있으며， 수평 배향 물질과 수직 배향 물질올 포함하는 제 2 흔합 배향막 (240)을 포함한다. 제 2 흔합 배향막 (240)은 PI, 광배향막, 나일론 (nylon), PVC, PVA 등의 물질 중 적어도하나를 포함할수 있다. .
<78> 하부 표시판 (100)의 제 1 흔합 배향막 (140)은 서로 다른 방향으로 러빙되어 있는 적어도 두 개의 제 1 영역과 제 2 영역을 포함하고， 상부 표시판 (200)의 제 2 흔 합 배향막 (240)은 서로 다른 방향으로 러빙되어 있는 적어도 두 개의 제 3 영역과 제 4 영역을포함한다.
<79> 하부 표시판 (100)의 제 1혼합 배향막 (140)의 제 1 영역과 제 2 영역은 서로 반 대 방향으로 러빙될 수 있고， 상부 표시판 (200)의 제 2 흔합 배향막 (240)의 제 3 영 역과 제 4 영역은서로 반대 방향으로 러빙될 수 있다.
<80> 또한, 하부 표시판 (100)의 제 1 영역 및 제 2 영역의 러빙 방향과 상부 표시판
(200)의 제 3 영역 및 제 4 영역의 러빙 방향은 서로 수직을 이를 수 있다.
<8i> 도시한 실시예에서는, 하부 표시판 (100)과 상부 표시판 (200) 모두 흔합 배향 막을 포함하였지만, 두 표시판 (100， 200) 중 적어도 하나의 표시판이 혼합 배향막 을 포함할 수도 있다. 도시하지는 않았지만, 본 발명의 다른 한 실시예에서는 흔 합 배향막 (140， 240) 중 적어도 하나에는 배향조절제를 포함할 수도 있다.
<82> 도시하지는 않았지만 제 1 기판 (110) 또는 제 2 기판 (210) 위에는 게이트선， 데이터선 등의 신호선과 신호선에 연결되어 있는 스위칭 소자, 예를 들어 박막 트 랜지스터 (TFT), 그리고 스위칭 소자에 연결되어 있는 화소 전극, 색필터, 차광 부 재, 공통 전극등이 형성되어 있을 수 있다.
<83> 다음으로, 도 3a를 참고하여 본 발명의 다른 한실시예에 따른 액정 표시 장 치용 표시판에 대하여 설명한다. 도 3a는 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 표시판을 도시하는 단면도이다.
<84> 도 3a를 참고하면， 본 실시예에 따른 액정 표시 장치용 표시판은 도 la에 도 시한 표시판과 적층 구조가 유사하다. 절연 기판 (110), 절연 기판 (110) 위에 배치 되어 있는 수평 배향막 (120), 수평 배향막 (120) 위에 배치되어 있는 수직 배향막 (130)을포함한다.
<85> 그러나, 도 la에 도시한실시예와는 달리， 수평 배향막 (120) 및 수직 배향막
(130)의 적층 구조의 배향막에 배향 조절제 (20)를 더 포함한다. 수평 배향막 (120) 및 수직 배향막 (130)의 적층 구조의 배향막에 배향 조절제 (20)를 더 포함할 수 있 다.여기서, 배향 조절제는 중합된 광증합성 모노머 또는 올리고머를 말하며， 광중 합성 모노머 또는 올리고머의 예를 들면 리액티브 메조겐, NOA series (노어랜드 사
) 등이 사용될 수 있다.
<86> 리액티브 메조겐은 자외선 등의 광에 의하여 중합되며， 인접한 물질의 배향 상태에 따라 배향되는 물질이다. 여기서, 인접한 물질은 상술한 바와 같이 액정
(300)을 사용할 수 있다. 리액티브 메조겐의 예로는 아래의 식으로 표현되는 화합 물을 들 수 있다.
<87> P1-A1ᅳ (Zl-A2)n-P2,
<88> 여기서 , P1과 P2는 아크릴레이트 (acrylate), 메타크릴레이트 (methacrylate)， 비닐 (vinyl), 비닐옥시 (vinyloxy) 및 에폭시 (epoxy) 그룹 중에서 독립적으로 선택 되는 것이고， A1과 A2는 1， 4—페닐렌 (phenyl en)과 나프탈렌 (naphthalene)-2,6-다일 (diyl) 그룹 증에서 독립적으로 선택되는 것이며., Z1은 C00-, 0C0- 및 단일 결합 중의 하나이고， n은 0, 1 및 2 중의 하나임.
<89> 좀 더 구체적으로는 아래의 식 중 하나로 표현되는 화합물을 들 수 있다:
Figure imgf000011_0001
<93> 여기서 , PI과 P2는 아크릴레이트 (acrylate), 메타크릴레이트 (methacrylate) , 비닐 (vinyl), 비닐옥시 (vinyloxy) 및 에폭시 (epoxy) 그룹 중에서 독립적으로 선택 되는 것이다.
<94> 본 실시예에서， 배향 물질에 배향 조절 물질을 흔합하여 배향막 (130)을 형성할 수 있다. 이때， 중합 개시제가 첨가될 수 있다. 중합 개시제는 반드시 첨가 시킬 필요는 없지만， 중합 개시제가 첨가됨으로써， 증합이 신속하게 진행되도록 할 수 있다. 중합 개시제로는, 메틸에틸케톤퍼록시드 이외에， 예를 들면 벤조일퍼록시 드， 큐멘히드로퍼록시드， t-부틸퍼옥토에이트, 디큐밀퍼록 시드나， 벤조일알킬에테 르계, 아세토페논계， 벤조페논계, 크산톤계 벤조인에테르계, 벤질케탈계의 중합 개 시제 등을 사용할 수 있으며, 이를 그대로 사용하거나, 적절하게 흔합하여 사용할 수 있다.
<95> 흔합 물질로 배향막을 형성한 다음 자외선을 초사하여 배향 조절 물질을 중 합하여 배향조절제 (20)를 형성하거나, 액정층을 형성한 다음， 양 기판사이에 전압 을 인가하여 액정 방향자의 선경사 를 변경시킨 상태에서 자외선을 조사하여 배향 조절 물질을 중합시켜 배향 조절제 (20)를 형성함으로써， 액정 방향자의 선경사를 고정시킬 수도 있다. 이로써, 액정층의 웅답속도를 향상시킬 수 있다.
<96> 본 실시예에서， 기판 (110) 위에 수평 배향막 (120)을 적층한후， 배향하지 않 고， 그 위에 수직 배향막 (130)올 적층할 수 있고, 또는 기판 (110) 위에 수평 배향 막 (120)을 적층한 후， 일정한 방향으로 배향한 후， 그 위에 수직 배향막 (130)을 적 층할 수도 있다.
<97> 그러면， 도 3b를 참고하여， 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장 치에 대하여 설명한다. 도 3b는 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치 를 도시하는 단면도이다.
<98> 도 3b를 참고하면 , 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 lb에 도시한 액정 표시 장치와 유사하다. 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주보는 두 표 시판 (100， 200)과그사이에 주입되어 있는 액정층 (3)을 포함한다.
<99> 하부 표시판 (100)은 제 1 절연 기판 (110) 위에 배치되어 있는 제 1 수평 배향 막 (120), 제 1 수평 배향막 (120) 위에 배치되어 있는 제 1 수직 배향막 (130)을 포함 한다. 상부 표시판 (200)은 제 2 절연 기판 (210) 위에 배치되어 있는 제 2 수평 배향 막 (220), 제 2 수평 배향막 (220) 위에 배치되어 있는 제 2 수직 배향막 (230)을 포함 한다. 그러나, 도 lb에 도시한 실시예와는 달리， 제 1 수직 배향막 (130)에 배향 조 절제 (20)를 더 포함한다. 제 1 수직 배향막 (130)에 배향 조절제 (20)를 더 포함함으 로써 , 웅답속도를 높일 수 있다.
<ιοο> 도시한 실시예에서는 하부 표시판 (100)의 제 1수직 배향막 (130)에만 배향 조 절제 (20)를 더 포함하였으나， 상부 표시판 (200)의 제 2 수직 배향막 (230)에도 배향 조절제 (20)를 더 포함할 수 있고, 제 1 수평 배향막 (120) 및 제 2 수평 배향막 (220) 에도 배향조절제 (20)가 포함될 수 있다.
<ιοι> 하부 표시판 (100)의 제 1 수평 배향막 (120) 및 제 1 수직 배향막 (130)은 서로 다른 방향으로 배향되어 있는 적어도 두 개의 제 1 영역과 제 2 영역을 포함하고， 상 부 표시판 (200)의 제 2 수평 배향막 (220) 및 제 2 수직 배향막 (230)은 서로 다른 방 향으로 배향되어 있는 적어도 두 개의 제 3 영역과 제 4 영역을 포함한다.
<102> 하부 표시판 (100)의 제 1 수평 배향막 (120) 및 제 1 수직 배향막 (130)의 제 1 영역과 제 2 영역은 서로 반대 방향으로 배향될 수 있고， 상부 표시판 (200)의 제 2 수평 배향막 (220) 및 제 2 수직 배향막 (230)의 제 3 영역과 제 4 영역은 서로 반대 방 향으로 배향될 수 있다.
<103> 또한, 하부 표시판 (100)의 제 1 영역 및 제 2 영역의 배향 방향과상부 표시판
(200)의 제 3 영역 및 제 4 영역의 배향 방향은서로 수직을 이를 수 있다.
<104> 하부 표시판 (100)의 제 1 기판 (110) 위에 제 1 수평 배향막 (120)올 적층한 후， 배향하지 않고, 그 위에 제 1 수직 배향막 (130)을 적층할 수 있고， 또는 제 1 기판 (110) 위에 제 1 수평 배향막 (120)을 적층한 후, 원하는 방향으로 배향한 후， 그 위 에 제 1 수직 배향막 (130)을 적층할 수도 있다.
<105> 상부 표시판 (200)의 제 2 수평 배향막 (220) 및 제 2 수직 배향막 (230)도 유사 하게, 제 2 기판 (210) 위에 제 2 수평 배향막 (220)을 적층한 후, 배향하지 않고, 그 위에 제 2 수직 배향막 (230)을 적층할 수 있고, 또는 제 2 기판 (210) 위에 제 2 수평 배향막 (220)을 적층한 후， 원하는 방향으로 배향한 후, 그 위에 제 2 수직 배향막 (230)을 적층할수도 있다.
<106> 도시한 실시예에서는, 하부 표시판 (100)과 상부 표시판 (200) 모두 수평 배향 막과 수직 배향막을 포함하였지만, 두 표시판 (100, 200) 중 적어 έ 하나의 표시판 이 수평 배향막과 수직 배향막의 적층 구조를 이루는 배향막을 포함할수도 있다.
<107> 이처럼， 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 기판 위에 수평 배향막 과 배향 조절제를 포함하는 수직 배향막을 적층한 배향막을 형성하고 원하는 방향 으로 배향 (러빙 또는 광배향)한 후, 액정층에 전압을 인가한 상태에서 υνί· 조사하 여 배향막에 의해 배향된 액정 방향자의 선경사 방향을 고정시켜 줌으로서 원하는 선경사를 가지도록 배향함과 동시에 선경사를 강화하여, 저계조에서도 다중 도메인 을 구현할 수 있고, 수평 배향된 비를린 네마틱 액정 표시 장치의 액정 분자의 응 답 속도도 빨라질 수 있다. 따라서， 전계조에서 시야각이 우수한 액정 표시 장치 를 얻을 수 있고， 빠른 웅답속도를구현할수 있다.
<108> 그러면， 도 4a 및 도 4b를 참고하여， 본 발명의 한실시예에 따른 액정 표시
- 장치의 다중 도메인 형성 방법에 대하여 설명한다. 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 다중 도메인 형성 방법을 개념적으로 도시한 도면이다. 도 4a는 배향막 구조의 러빙 방향을 개념적으로 도시한 것이고， 도 4b 는 도 4a의 러빙에 따른 액정 방향자의 배열을 개념적으로 나타낸 것이다.
<109> 도 4a에세 a는 하부 표시판 (100)의 러빙 방향을 나타내고， b는 상부 표시판
(200)의 러빙 방향을 나타내고, c는 액정 방향자의 배열 방향을 나타낸다.
<ιιο> 도 4a를 참고하면, 하부 표시판 (100)의 제 1 수평 배향막 (120) 및 제 1 수직 배향막 (130)의 적층 배향막을 서로 반대 방향으로 배향하여 , 제 1 방향으로 배향된 제 1서브 영역 (Ra, Rb)과 제 2 방향으로 배향된 제 2서브 영역 (Rc, Rd)을 구분한다.
<πι> 상부 표시판 (200)의 제 2 수평 배향막 (220) 및 제 2 수직 배향막 (230)의 적층 배향막을 서로 반대 방향으로 배향하여， 제 3 방향으로 배향된 제 3 서브 영역 (Ra, Rc)과 제 4방향으로 배향된 제 4서브 영역 (Rb, Rd)으로 구분한다.
<ιΐ2> 그 후， 하부 표시판 (100)과상부 표시판 (200)을 합착함으로써 , 도 4b에 도시 한 바와 같이 , 액정 방향자 (31)가 서로 다른 방향으로 배향된 4개의 영역 (Ra, Rb, Rc, Rd)을 형성할 수 있다. 이처럼， 배향 방향을 달리한 4개의 도메인을 형성함으 로써 , 시야각이 높아질 수 있다.
<ιΐ3> 도시한 바와 같이， 하부 표시판 (100)의 적층 배향막의 배향 방향과 상부 표 시판 (200)의 적층 배향막의 배향 방향은서로 수직일 수 있다.
<114> 여기서 , 배향막을 멀티 러빙하는 것으로 설명하였지만， 배향막은 광배향에 의하여 배향될 수 있다. 이때, 배향막의 일부를 마스크로 가린 상태에서 광을 조사 함으로써, 배향막은 멀티 도메인을 가지도록 형성될 수 있다. 또한, 광 조사 공정 시, 광의 편광 방향 및 /또는 기판의 기울임 정도에 따라 각 도메인의 방위각 및 극 각이 규제될 수 있다.
<115> 그러면, 도 5를 참고하여 , 본 발명의 한실험예에 따른 액정 표시 장치의 이 중 배향막의 선경사 결과에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 한 실험예에 따른 액정 표시 장치의 이중 배향막의 선경사의 결과를 나타내는 그래프이다.
<116> 도 5를 참고하면 본 발명의 실시예에 따른 수평 배향막과 수직 배향막의 이 중막 구조의 배향막에서, 수직 배향막의 함량 (wt%)올 높일 수록 선경사의 극각이 증가함을 알 수 있었다. 따라서， 본 발명의 실시예에 따른 수평 배향막과 수직 배 향막의 이중막 구조의 배향막을 이용할 경우, 수직 배향막의 함량을 조절함으로써， 액정 분자가원하는 선경사를 가지도록 배향할수 있음을 알수 있었다.
<117> 그러면, 도 6을 참고하여 본 발명의 한 실험예에 따론 액정 표시 장치의 도 메인 안정성에 대하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 한 실험예에 따른 액정 표시 장치의 도메인 안정성 평가 결과를 나타내는 그래프이다. 도 6에서 각 도면에 도시 되어 있는 실선은 도메인 경계를 나타낸다. 도 6의 (a)는 극각이 4도인 경우를 나 타내고, 도 6의 (b)는 극각이 7도인 경우를 나타내고, 도 6의 (c)는 극각이 18도인 경우를 나타낸다.
<ιΐ8> 도 6의 (a)를 참고하면, 배향막에 의해 배향된 액정 분자가 4° 의 극각을 가 질 경우， 액정층에 약 1.2V의 전압이 가해지는 계조 이하 범위에서 네 개의 도메인 의 안정성이 저하되고 있음을 알 수 있었고ᅤ 도 6의 (b)를 참고하면, 액정 분자가 T 의 극각을 가질 경우, 액정충에 약 1.0V의 전압이 가해지는 계조 이하 범위에서 네 개의 도메인의 안정성이 저하되고 있음을 알 수 있었다. 도 6의 (c)를 참고하 면， 배향막에 의해 배향된 액정 분자가 18° 의 극각을 가질 경우, 0V의 낮은 전압 에서도 네 개의 다중 도메인이 안정적으로 형성됨올 확인할 수 있었다. 즉， 극각 이 18° 이하인 경우 낮은 전압에서는 다중 도메인이 형성되지 않는다. 따라서, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치용 표시판과 같이, 수평 배향막 및 수직 배향막을 포 함하는 적층 구조의 이중 배향막 또는 흔합 배향막을 이용하여 극각을 조절함으로 써， 안정적인 다중 도메인을 구현할 수 있음올 알 수 있었다.
<119> 그러면， 도 7을 참고하여， 본 발명의 한실험예에 따른 액정 표시 장치의 표 시 특성에 대하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 한 실험예에 따른 액정 표시 장치 의 표시 특성 결과를 나타내는 그래프이다. 도 7a 및 도 7b는 시야각 측정 결과를 나타내고, 도 7c 및 도 7d는 계조반전 (Gray Scale Inversion) 결과를 나타낸다.
<120> 도 7을 참고하면, 일반적인 TN 모드의 액정 표시 장치와 비교하여 , 본 발명 의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우， 시야각 대칭성이 개선된 것을 확인할 수 있었으며, 계조반전도 개선되었음을 확인할 수 있었다. 이처럼， 본 실시예에 따른 액정 표시 장치용 표시판과 같이, 수평 배향막과 수직 배향막의 적층 구조인 이중 배향막을 이용하여 다중 도메인을 구현함으로써， 우수한 시야각을 얻을 수 있으며, 표시 품질도 우수해짐을 알수 있었다.
<121> 다음으로， 도 8을 참고하여， 본 발명의 한 실험예에 따른 액정 표시 장치의 웅답 속도에 대하여 설명한다. 도 8은 본 발명의 한 실험예에 따른 액정 ^시 장 치의 응답 속도 결과를 나타내는 그래프이다ᅳ 도 8a는 액정 분자의 상승 시간 (rising time)을 나타내고， 도 8b는 액정 분자의 하강 시간 (falling time)을 나타 내고, 도 8c는 액정 분자의 전체 웅답 시간 (total response time)을 나타낸다. 도 8a 내지 도 8c에서， A는 일반적인 비를린 네마틱 (TN, twisted nematic) 모드의 액 정 표시 장치에 관한 것이고， B는 일반적인 다중 도메인 비를린 네마틱 (TN, twisted nematic) 모드의 액정 표사 장치에 관한 것이고，' C는 본 발명의 실시예에 따른 다중 도메인 액정 표시 장치에 관한 것이다.
<122> 도 8a 내지 도 8c를 참고하면, 일반적인 비를린 네마틱 (TNᅳ twisted nematic) 모드 또는 일반적인 다중 도메인 비를린 네마틱 (TN, twisted nematic) 모 드의 액정 표시 장치와 비교하여 , 본 발명의 실시예에 따른 다중 도메인 액정 표시 장치의 경우， 응답 속도가 개선되었음을 알 수 있었다.
<123> 그러면, 도 9를 참고하여 , 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치 에 대하여 설명한다. 도 9는 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
<124> 도 9를 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 lb에 도시한 액정 표시 장치와 유사하다.
<125> 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주보는 두 표시판 (100, 200)과 그 사이에 주입되어 있는 액정층 (3)을 포함한다.
<126> 하부 표시판 (100)은 제 1 절연 기판 (110) 위에 배치되어 있는 제 1 수평 배향 막 (120)， 제 1 수평 배향막 (120) 위에 배치되어 있는 제 1 수직 배향막 (130)을 포함 한다. 상부 표시판 (200)은 제 2 절연 기판 (210) 위에 배치되어 있는 제 2 수평 배향 막 (220)， 제 2 수평 배향막 (220) 위에 배치되어 있는 제 2 수직 배향막 (230)올 포함 한다.
<127> 하부 표시판 (100)의 제 1 수평 배향막 (120) 및 제 1 수직 배향막 (130)은 서로 다른 방향으로 러빙되어 있는 적어도 두 개의 제 1 영역과 제 2 영역을 포함하고, 상 부 표시판 (200)의 제 2 수평 배향막 (220) 및 제 2 수직 배향막 (230)은 서로 다른 방 향으로 러빙되어 있는 적어도 두 개의 제 3 영역과 제 4 영역을 포함한다.
<128> 하부 표시판 (100)의 제 1 수평 배향막 (120) 및 제 1 수직 배향막 (130)의 제 1 영역과 제 2 영역은 서로 반대 방향으로 러빙될 수 있고, 상부 표시판 (200)의 저 ]2 수평 배향막 (220) 및 제 2 수직 배향막 (230)의 제 3 영역과 제 4 영역은 서로 반대 방 향으로 러빙될 수 있다.
<]29> 또한, 하부 표시판 (100)의 제 1 영역 및 제 2 영역의 러빙 방향과 상부 표시판 (200)의 제 3 영역 및 제 4 영역의 러빙 방향은 서로 수직을 이를 수 있다.
그러나， 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는도 lb에 도시한 액정 표시 장치 와는 달리， 제 1 기판 (110)과 제 2 기판 (210)에 인접한 영역에 배치되어 있는 액정 분자 (31)의 극각이 더 크도록 배향되어 있다. 또한, 액정층 (3) 내의 액정 분자는 음의 유전율 이방성을 가지고， 일정한 피치를 가지도록 꼬여있는 역 비틀린 네마틱 (reverse TN) 모드이다. 이러한 역 비를린 네마틱 모드 액정 표시 장치는 노멀리 블랙 모드를 이용하여, 블택 표시가 우수하고, 응답 속도가 빠르다.
일반적으로， 음의 유전율 이방성을 가지는 액정을 이용하여， 비를린 네마틱 모드의 액정 표시 장치를 구현할 경우， 수직 배향막올 이용하여 액정을 초기 수직 배향한다. 그러나， 이처럼 수직 배향막을 이용하여 초기 배향한 경우, 액정 분자 의 수평 앵커링 에너지가 작아져서 비틀린 네마틱 모드 액정 표시 장치를 구현하기 어렵다. - 액정층이 역 비를린 네마틱 모드를 구현하기 위하여， 액정 분자에 가해지는 수평 앵커링 에너지 (azimuthal anchoring energy)는 아래와 같은 식으로 표현되는 꼬임 변 st deformation energy) 보다 커야 한다.
Figure imgf000017_0001
여기서, d는 액정 표시 장치의 셀 간격이고， k는 액정 물질에 따라 변화하는 상수이다.
음의 유전율 이방성 액정층을 이용한 역 비를린 네마틱 액정 표시 장치를 수 직 배향막만을 이용하여 배향한 경우， 액정층에 가해지는 수평 앵커링 에너지의 값 은 매우 작다. 따라서, 수평 앵커링 에너지의 값은 위의 식으로 표현되는 꼬임 변 형 에너지보다 작게 되어, 액정층은 역' 비를린 네마틱 모드를 유지할 수 없게 된 다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우, 수평 배향막 (120, 220)을 도포한 후, 수직 배향막 (130, 230)을 도포하기 때문에, 수평 배향막 (120， 220)과 수직 배향막 (220, 230)의 앵커링 에너지 (anchoring energy)의 조합에 의해， 수직 배향막에 의해 큰 극각을 가지면서도, 수평 배향막에 의해 액정층 (3)에 가해 지는 수평 앵커링 에너지가 꼬임 변형 에너지보다 클 수 있에 역 비를린 네마틱 모드를 유지할 수 있어, 복수의 도메인을 가지는 역 비를린 네마틱 액정 표시 장치 를 구현할 수 있다.
예를 들어, 수직 배향막 (130， 230)의 두께는 액정층 (3)에 가해지는 수평 배 향막 (120， 220)에 의한 수평 앵커링 에너지를 유지할 수 있도록 조절될 수 있고， 약 30nm보다 얇은 것이 바람직하다.
<138> 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배향막을 제조하기 위하여 , 하부 표시판 (100)의 제 1 기관 (110) 위에 제 1 수평 배향막 (120)을 적층한 후， 러빙하지 않고， 그 위에 제 1 수직 배향막 (130)을 적층한 후 러빙할 수 있고, 또는 제 1 기판 (110) 위에 제 1 수평 배향막 (120)을 적층한 후， 원하는 방향으로 러빙한후, 그 위 에 제 1수직 배향막 (130)을 적층할수도 있다.
<139> 또한, 상부 표시판 (200)의 계 2 수평 배향막 (220) 및 제 2수직 배향막 (230)도 유사하게， 제 2 기판 (210) 위에 제 2 수평 배향막 (220)을 적층한 후， 러빙하지 않고, 그 위에 제 2 수직 배향막 (230)을 적층한 후 러빙할 수 있고, 또는 제 2 기판 (210) 위에 제 2 수평 배향막 (220)을 적층한 후, 원하는 방향으로 러빙한후, 그 위에 제 2 수직 배향막 (230)을 적층할수도 있다.
<140> 도시한 실시예에서는, 하부 표시판 (100)과 상부 표시판 (200) 모두 수평 배향 막과 수직 배향막을 포함하였지만, 두 표시판 (100， 200) 중 적어도 하나의 표시판 이 수평 배향막과 수직 배향막의 적층 구조를 이루는 배향막을 포함할수도 있다.
<141> 그러면， 도 10을 참고하여， 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장 치에 대하여 설명한다. 도 10은 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치 의 단면도이다.
<142> 도 10을 참고하면， 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 2b에 도시한 액정 표시 장치와유사하다.
<143> 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주보는 두 표시판 (100, 200)과 그사이에 주입되어 있는 액정층 (3)을 포함한다.
<144> 하부 표시판 (100)은 제 1 절연 기판 (110) 및 제 1 절연 기판 (110) 위에 배치되 어 있으며, 수평 배향 물질과 수직 배향 물질을 포함하는 제 1 흔합 배향막 (140)을 포함한다.
<145> 상부 표시판 (200)은 제 2 절연 기판 (210) 및 제 2 절연 기판 (210) 위에 배치되 어 있으몌 수평 배향 물질과 수직 배향 물질을 포함하는 제 2 혼합 배향막 (240)을 포함한다. 제 2 흔합 배향막 (240)은 PI, 광배향막, 나일론 (nylon), PVC, PVA 등의 물질 중 적어도 하나를 포함할수 있다.
<146> 하부 표시판 (100)의 제 1 흔합 배향막 (140)은 서로 다른 방향으로 러빙되어 있는 적어도 두 개의 제 1 영역과 제 2 영역을 포함하고， 상부 표시판 (200)의 제 2 흔 합 배향막 (240)은 서로 다른 방향으로 러빙되어 있는 적어도 두 개의 제 3 영역과 제 4 영역을 포함한다.
<147> 하부 표시판 (100)의 제 1흔합 배향막 (140)의 제 1 영역과 제 2 영역은 서로 반 대 방향으로 러빙될 수 있고， 상부 표시판 (200)의 제 2 흔합 배향막 (240)의 제 3 영 역과 제 4 영역은 서로 반대 방향으로 러빙될 수 있다.
<148> 그러나， 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 2b에 도시한 액정 표시 장치 와는 달리, 제 1 기판 (110)과 제 2 기판 (210)에 인접한 영역에 배치되어 있는 액정 분자 (31)의 극각이 더 크도록 배향되어 있다. 또한， 액정층 (3) 내의 액정 분자는 음의 유전율 이방성을 가지고, 일정한 피치를 가지도록 꼬여있는 역 비를린 네마틱 (reverse TN) 모드이다.
<149> 또한， 하부 표시판 (100)의 제 1 영역 및 제 2 영역의 러빙 방향과 상부 표시판
(200)의 제 3 영역 및 제 4 영역의 러빙 방향은서로 수직을 이를 수 있다.
<150> 일반적으로, 음의 유전율 이방성을 가지는 액정을 이용하여， 비를린 네마틱 모드의 액정 표시 장치를 구현할 경우， 수직 배향막을 이용하여 액정을 초기 수직 배향한다. 그러나, 이처럼 수직 배향막을 이용하여 초기 배향한 경우, 액정 분자 의 수평 앵커링 에너지가 작아져서 비를린 네마틱 모드 액정 표시 장치를 구현하기 어렵다.
<151> 그러나， 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 수평 배향 물질과 수직 배향 물질을 흔합한 흔합 배향막 (140, 240)을 이용하여 배향하기 때문에， 수평 배 향막 물질과 수직 배향 물질의 앵커링 에너지 (anchoring energy)의 조합에 의해 , 수직 배향 물질에 의해 큰 극각을 가지면서도, 수평 배향 물질에 의해 액정층 (3)에 가해지는 수평 앵커링 에너지가 꼬임 변형 에너지보다 클 수 있어, 비틀린 네마틱 모드를 유지할 수 있어, 복수의 도메인을 가지는 역 비를린 네마틱 액정 표시 장치 를 구현할수 있다.
<152> 여기서， 수직 배향 물질의 양은 액정층 (3)에 가해지는 수평 배향 물질에 의 한 수평 앵커링 에너지를 유지할 수 있도록 조절될 수 있고 수직 배향 물질층의 두께가 약 30nm이하가 되는 것이 바람직하다.
<153> 도시한 실시예서는， 하부 표시판 (100)과 상부 표시판 (200) 모두 흔합 배향막 을 포함하였지만， 두 표시판 (100， 200) 중 적어도 하나의 표시판이 흔합 배향막을 포함할 수도 있다. 또한， 도시한 실시예에서는 수평배향물질과 수직배향물질을 포 함한 흔합배향막을 표시하였지만, 하부 표시판 또는 상부표시판 중 어느 하나 이상 의 흔합배향막에 도 3b에 도시한 바와 같이 배향조절제를 포함할 수도 있다.
<154> 도시하지는 않았지만 제 1 기판 (110) 또는 제 2 기판 (210) 위에는 게이트선, 데이터선 등의 신호선과 신호선에 연결되어 있는 스위칭 소자, 예를 들어 박막 트 랜지스터 (TFT), 그리고 스위칭 소자에 연결되어 있는 화소 전극, 색필터， 차광 부 재， 공통 전극등이 형성되어 있을수 있다.
<155> 다음으로， 도 11a， 도 lib, 그리고 도 11c를 참고하여， 본 발명의 한 실험예 에 따른 액정 표시 장치의 표시 특성에 대하여 설명한다. 도 lla, 도 lib, 그리고 도 11c는 본 발명의 한 실험예에 따른 액정 표시 장치의 도메인 안정성 평가 결과 를 나타내는 그래프이다. 도 lla 내지 도 11c에서, 각 도면에 도시되어 있는 실선 은 도메인 경계를 나타낸다.도 lla는 기존의 수직 배향막을 이용하여 음의 유전율 이방성을 가지는 액정층을 배향한 경우를 도시하고, 도 lib는 수평 배향막과 수직 배향막을 포함하는 배향막을 포함하여 배향한 경우로, 수직 배향막의 두께는 약 5nra인 경우를 도시하고， 도 11c는 수평 배향막과 수직 배향막을 포함하는 배향막을 포함하여 배향한 경우로， 수직 배향막의 두께는 약 30nm 이상인 경우를 도시한다.
<156> 도 lla를 참고하면, 수직 배향막을 이용하여 , 음의 유전율 이방성을 가지는 액정층을 배향한 경우, 네 개의 도메인의 경계가 불명확한 것을 알 수 있었다. 즉 ， 안정적인 네 개의 도메인을 가지는 비를린 네마틱 모드를 구현하기 어려움을 알 수 있었다.
<157> 도 lib를 참고하여, 수평 배향막과 수직 배향막을.포함하는 배향막을 이용하 여， 음의 유전율 이방성을 가지는 액정층을 배향한 경우, 네 개의 도메인의 경계가 명확하여， 안정적인 네 개의 도메인을 가지는 비틀린 네마틱 모드를 구현할 수 있 었음을 알수 있었다ᅳ '·
<158> 도 lie를 참고하면 , 수평 배향막과 수직 배향막을 포함하는 배향막을 이용하 여， 음의 유전율 이방성을 가지는 액정층을 배향하더라도, 수직 배향막의 두께가 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따른 수직 배향막의 두께보다 두꺼운, 구체적으로 약 30nm보다 커지면 , 수평 배향막에 의한 수평 앵커링 에너지의 영향이 작아져서， 안정적인 네 개의 도메인을 가지는 비를린 네마틱 모드를 구현하기 어려 움을 알 수 있었다. 따라서， 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치와 같이， 수 평 배향막과 수직 배향막을 포함하는 배향막을 이용하여 , 음의 유전율 이방성을 가 지는 액정층을 배향하고， 수직 배향막의 두께를 약 30nm이하로 형성함으로써 수평 배향막 물질과 수직 배향 물질의 앵커링 에너지 (anchoring energy)의 조합에 의해, 수직 배향 물질에 의해 큰 극각을 가지면서도, 수평 배향 물질에 의해 비를린 네마 틱 모드를 유지할 수 있어， 복수의 도메인을 가지는 역 비를린 네마틱 액정 표시 장치를 구현할수 있음을 알수 있었다. <159> 그러면， 도 12를 참고하여， 본.발명의 한 실험예에 따른 액정 표시 장치의 배향막 조건에 따른 다중 도메인 액정 표시 장치의 구현ᅵ결과를 나타내는 그래프이 다.
<160> 도 12에서， 곡선은 각 조건에 따른 액정의 꼬임 변형 에너지 (twist deformation energy)를 도시하고, 각 도트 (a, b, c, d, e)는 실제 실험 결과를 나 타낸다. 실험 결과， 도트 (a, b)의 경우, 다중 도메인 역 TN 모드를 구현하지 못하 고, 액정은 ECB모드와 유사하게 배향되며， 도트 (c, d, e)의 경우， 다중 도메인 역 TN 모드를 구현할 수 있었다. 실험 결과, 수평 앵커링 에너지 (azimuthal anchoring energy)가 실선 (x)으로 표시한 값보다 클 경우， 다중 도메인 역 TN모드 가 구현될 수 있음을 알 수 있었다. 그러므로， 본 발명의 실시예에 따른 액정 표 시 장치와 같이， 수평 배향막과 수직 배향막을 포함하는 배향막을 포함하여 배향하 고， 수직 배향막의 두께는 약 30nm 이상인 경우, 안정적으로 다중 도메인 역 TN모 드를 구현할수 있었음을 알수 있었다.
<161> 이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발 명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1]
제 1 기판，
상기 제 1 기판 위에 배치되어 있는 제 1수평 배향막,
상기 제 1수평 배향막 위에 배치되어 있는 제 1수직 배향막,
상기 제 1 기판과 마주보는 제 2 기판，
상기 제 2 기판 위에 배치되어 있는 제 2수평 배향막,
상기 제 2 수평 배향막 위에 배치되어 있는 제 2수직 배향막, 그리고 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 주입되어 있으며 , 비를린 네마틱 모 드인 액정층을 포함하는 액정 표시 장치 .
【청구항 2]
제 1항에서，
상기 제 2 기판 위에 배치되어 있는 제 2수평 배향막 및
상기 제 2 수평 배향막 위에 배치되어 있는 제 2 수직 배향막을 포함하는 액정 표시 장치 .
【청구항 3]
제 2항에서,
상기 제 1 수평 배향막은 서로 반대의 방향으로 러빙되어 있는 제 1 영역과 제 2 영역을 포함하고,
상기 제 2 수평 배향막은 서로 반대의 방향으로 러빙되어 있는 제 3 영역과 제 4 영역을 포함하는 액정 표시 장치 .
【청구항 4]
제 3항에서，
상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역의 러빙 방향과 상기 제 3 영역 및 상기 제 4 영역의 러빙 방향은 서로 수직을 이루는 액정 표시 장치.
【청구항 5】
제 4항에서,
상기 액정층의 액정 분자는 양의 유전율 이방성을 가지는 액정 표시 장치 . 【청구항 6】
제 4항에서，
상기 액정층의 액정 분자는 음의 유전율 이방성을 가지는 액정 표시 장치 .
【청구항 7】
제 1항에서，
상기 액정층의 액정 분자는 양의 유전율 이방성을 가지는 액정 표시 장치 .
【청구항 8】
저 U항에서，
상기 액정층의 액정 분자는 음의 유전율 이방성을 가지는 액정 표시 장치 .
【청구항 9】
제 1 기판，
상기 제 1 기판 위에 배치되어 있으며, 수평 배향물질과 수직 배향물질을 포 함하는 제 1 배향막,
상기 제 1 기판과 마주보는 제 2 기판,
상기 제 2 기판 위에 배치되어 있으며， 수평 배향물질과 수직 배향물질을 포 함하는 제 2 배향막, 그리고
상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 주입되어 있으며, 비를린 네마틱 모 드인 액정층을 포함하는 액정 표시 장치 .
【청구항 10]
제 9항에서,
상기 제 2 기판 위에 배치되어 있으며, 수평 배향물질과 수직 배향물질을 포 함하는 제 2 배향막을 포함하는 액정 표시 장치 .
【청구항 11】
저】 9항에서，
상기 제 1 배향막은 서로 반대의 방향으로 러빙되어 있는 제 1 영역과 제 2 영 역을 포함하고， 상기 제 2 배향막은 서로 반대의 방향으로 러빙되어 있는 제 3 영역과 제 4 영 역을 포함하는 액정 표시 장치 . "
【청구항 12]
제 11항에서,
상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역의 러빙 방향과 상기 제 3 영역 및 상기 저 영역의 러빙 방향은 서로 수직을 이루는 액정 표시 장치.
【청구항 13】
제 12항에서,
상기 액정층의 액정 분자는 양의 유전율 이방성을 가지는 액정 표시 장치 .
【청구항 14】
제 12항에서，
상기 액정층의 액정 분자는 음의 유전율 이방성을 가지는 액정 표시 장치 .
【청구항 15】
제 9항에서,
상기 액정층의 액정 분자는 양의 유전율 이방성올 가지는 액정 표시 장치 .
【청구항 16)
제 9항에서,
상기 액정층의 액정 분자는 음의 유전율 이방성을 가지는 액정 표시 장치 .
【청구항 17】
제 9항에서 ,
상기 제 1 배향막 또는 제 2배향막은 배향조절제를 더 포함하는 액정 표시 장 치 ᅳ
【청구항 18]
제 12항에서,
상기 제 1 배향막 또는 제 2배향막은 배향조절제를 더 포함하는 액정 표시 장 ¾- 19]
제 17항에 있어서,
상기 배향조절제는 광중합성 모노머 또는 을리고머가 중합된 것인 액정표
【청구항 20]
제 19항에 있어서,
상기 광중합성 모노머 또는 을리고머는 반웅성 메조겐인 액정표시장치
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990009290A (ko) * 1997-07-09 1999-02-05 이우복 액정표시소자의 광배향막 형성방법
KR20020080862A (ko) * 2001-04-18 2002-10-26 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20060032705A (ko) * 2004-10-13 2006-04-18 삼성에스디아이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR100861014B1 (ko) * 2007-04-02 2008-10-01 한양대학교 산학협력단 액정 표시 패널 및 이의 제조 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990009290A (ko) * 1997-07-09 1999-02-05 이우복 액정표시소자의 광배향막 형성방법
KR20020080862A (ko) * 2001-04-18 2002-10-26 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20060032705A (ko) * 2004-10-13 2006-04-18 삼성에스디아이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR100861014B1 (ko) * 2007-04-02 2008-10-01 한양대학교 산학협력단 액정 표시 패널 및 이의 제조 방법

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