WO2011078480A2 - 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

액정 표시 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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WO2011078480A2
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이범영
권순범
박서규
조희석
이지훈
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주식회사 엔디스
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    • G02F2203/34—Colour display without the use of colour mosaic filters

Definitions

  • This invention relates to a liquid crystal display device and its manufacturing method.
  • a liquid crystal display is one of flat panel displays widely used at present.
  • the liquid crystal display includes an electric field generating electrode and a liquid crystal layer, and generates an electric field in the liquid crystal layer by applying a voltage to the electric field generating electrode to determine the direction of liquid crystal molecules of the liquid crystal layer and to control the transmittance of light passing through the liquid crystal layer.
  • the liquid crystal display includes a color filter to implement color.
  • the color filter may include a red filter, a green filter, and a blue filter.
  • the color filter may be formed in each pixel to control the amount of light passing through the pixel, and may implement a color color by combining each color.
  • Such a color filter can be formed by an inkjet printing method for spraying liquid ink onto a predetermined area partitioned by a partition or a photolithography process including application, exposure and development processes.
  • the process of forming the color filter is not only expensive, but also can lower the light transmittance.
  • the cholesteric liquid crystal has liquid crystal molecules arranged in a helical structure, and has a characteristic of reflecting light of a specific wavelength according to the pitch value of the helical structure, so that color can be realized by adjusting the pitch.
  • a red panel, a green panel, and a blue panel may be manufactured independently.
  • a separate structure capable of laminating or separately accommodating the cholesteric liquid crystals In this case, not only is the process complicated and the manufacturing cost increases, but the resolution of the panel may be limited.
  • One aspect of the present invention is to form a cholesteric liquid crystal having a different pitch for each pixel
  • Provided is a method of manufacturing a liquid crystal display device capable of realizing color without a color filter.
  • Another aspect of the present invention provides a liquid crystal display device manufactured by the above method.
  • a method of manufacturing a liquid crystal display includes a liquid crystal including a first pixel, a crab 2 pixel, and a third pixel displaying different colors.
  • a display device comprising: forming a first electrode on a substrate; forming a liquid crystal layer comprising a cholesteric liquid crystal mixed with a non-polymerizable liquid crystal compound and a photosensitive chiral additive on the first electrode; Irradiating different amounts of light to a liquid crystal layer positioned at a pixel, a liquid crystal layer positioned at the second pixel, and a liquid crystal layer positioned at the third pixel, and forming a second electrode facing the first electrode It includes.
  • the manufacturing method may further include encapsulating the cholesteric liquid crystal before forming the liquid crystal layer.
  • the encapsulating the cholesteric liquid crystal may use an emulsification method, a coacervation method, or a membrane separation method.
  • Encapsulating the cholesteric liquid crystal may include dispersing the nonpolymerizable liquid crystal compound and the photosensitive chiral additive in a solvent, and adding a curing agent to the solution.
  • the manufacturing method may further include mixing the encapsulated cholesteric liquid crystal with a binder after encapsulating the cholesteric liquid crystal.
  • the first pixel may display a color of a wavelength region longer than the second pixel, and the second pixel may display a color of a wavelength region longer than the third pixel.
  • Irradiating different amounts of light to the liquid crystal layers positioned at the three pixels may be performed using a mask having a light transmitting area and a light blocking area.
  • the manufacturing method includes disposing the light-transmitting area of the mask on the first pixel and irradiating light of a first light amount, and disposing the light-transmitting area of the mask on the second pixel. Irradiating a light amount of two light, and disposing the light transmitting area of the mask on top of the third pixel and irradiating a light of a third light amount, wherein the first light amount is the second light. More than the amount of light and the second amount of light may be more than the third amount of light.
  • the first pixel, the second pixel, and the third pixel may be red, green, and blue, respectively. I can show up.
  • the photosensitive chiral additive may include a photoisomerized chiral additive, a photopolymerizable chiral additive, a photodegradable chiral additive, or a combination thereof.
  • the manufacturing method may further include forming a light absorbing layer on one surface of the liquid crystal layer.
  • the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention includes a first pixel, a second pixel, and a third pixel displaying different colors, and a pair of electric field generating electrodes facing each other, the pair And a light absorbing layer positioned on one surface of the liquid crystal layer, wherein the liquid crystal layer has different pitches in the first pixel, the second pixel, and the third pixel, respectively.
  • the cholesteric liquid crystal may include a non-photosensitive liquid crystal compound.
  • the cholesteric liquid crystal of the first pixel may have a pitch longer than that of the cholesteric liquid crystal of the second pixel, and the cholesteric liquid crystal of the second pixel may pitch more than the cholesteric liquid crystal of the third pixel. Can be long.
  • the first pixel, the second pixel, and the third pixel may display red, green, and blue colors, respectively.
  • Colors can be displayed without color filters while simplifying the process.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic view showing a property of reflecting light according to the pitch of a liquid crystal
  • 3 to 8 are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing the liquid crystal display of FIG. 1.
  • Example 10 and 11 are graphs showing wavelength ranges of light reflected by light irradiation in the liquid crystal display according to Example 1 and Example 2, respectively.
  • FIG. 14 is a graph showing reflectance versus voltage of a liquid crystal display according to Embodiment 4
  • FIG. 15 is a photograph showing a liquid crystal display device manufactured according to Example 5.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal display may include a plurality of pixels displaying different colors, and for example, a red pixel R displaying red, a green pixel G displaying green, and a blue pixel displaying blue. (B) may be arranged alternately.
  • the red pixels R, green pixels G, and blue pixels B are basic pixels for expressing full colors, which are repeated in rows and / or columns in a group. Can be. However, the arrangement of the pixels may be variously modified.
  • the liquid crystal display 100 is formed as a single panel in which a plurality of layers are stacked on the substrate 10.
  • Substrate 10 may be a glass, polymer, or silicon wafer.
  • the substrate 10 is made of a polymer, a flexible display device can be implemented, wherein the polymer is, for example, polyacrylate, polyethyleneetherphthalate, polyethylenenaphthalate, polycarbonate, polyarylate, polyetherimide, polyethersulfone, It may be one kind or two or more kinds selected from polyimide and the like.
  • a plurality of thin film transistors is formed on the substrate 10. Although only one TFT is shown in each pixel, the present invention is not limited thereto, and two or more TFTs may be disposed in each pixel.
  • the thin film transistor may be a switching device. Also thin film It may be a passive device that does not include a switching device such as a transistor (TFT) or may be in the form of a segment.
  • the insulating layer 20 is formed on the thin film transistor TFT, and the plurality of contact holes for exposing the thin film transistor TFT are formed in the insulating charge 20.
  • a plurality of pixel electrodes 30 are formed on the insulating film 20, and each pixel electrode
  • the lower alignment layer 40 is formed on the pixel electrode 30.
  • the lower alignment layer 40 may control the initial alignment of the liquid crystal, and may be omitted in some cases.
  • the liquid crystal layer 50 is formed on the lower alignment layer 40.
  • the liquid crystal layer 50 includes a cholesteric liquid crystal.
  • Cholesteric liquid crystals may be encapsulated by a combination of nematic liquid crystal compounds and photo ⁇ sensitive chiral additives.
  • the nematic liquid crystal compound is a non-photo sensitive liquid crystal compound that is not polymerized or decomposed by light. Therefore, even when light is irradiated as described below, the nematic liquid crystal compound may be aligned in a predetermined direction by applying a voltage or the like while maintaining a monomer form without polymerizing or decomposing.
  • the photosensitive chiral additive is a compound that exhibits chiral properties by reacting with light, and is a photopolymerizable chiral additive that can be polymerized by light, and a photodegradable chiral additive that can be decomposed by light. Photoisomerized chiral additives or combinations thereof that may be isomerized by
  • the photosensitive chiral additive can change the helical twisting power ( ⁇ ) of the molecule when it absorbs light.
  • ⁇ helical twisting power
  • the spiral torsional force can be reduced or increased as the trans-form in the structure isomerizes in cis_ or vice versa while absorbing light.
  • photoisomerized chiral additives include, but are not limited to, compounds of the following formulas (1) to (4).
  • the decrease or increase of the spiral torsional force can be adjusted according to the irradiation amount of light, and in general, the spiral torsional force decreases further as the irradiation amount of light increases. Therefore, the spiral twisting force can be controlled by adjusting the amount of light.
  • the nematic liquid crystal compound and the photosensitive chiral additive are mixed to form a cholesteric liquid crystal, and the cholesteric liquid crystal may be aligned in a spiral structure in which the director rotates in a spiral shape.
  • the pitch when the spiral period is called the pitch (pi tch), the pitch of the liquid crystal can be adjusted by the spiral bend force.
  • the wavelength region of the reflected light according to the pitch may be adjusted.
  • the relationship between the pitch and the wavelength range of the reflected light can be expressed by the following relationship.
  • n e is the abnormal refraction of the liquid crystal.
  • the wavelength region of the reflected light is also longer, and when the pitch P is smaller, the wavelength region of the reflected light is also shortened.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a property of reflecting light according to the pitch of the liquid crystal.
  • the wavelength of reflected light varies according to the pitch of the liquid crystal.
  • the pitch of the liquid crystal When the pitch of the liquid crystal is P1, the light of the first wavelength region CL1 may be reflected.
  • the pitch of the liquid crystal When the pitch of the liquid crystal is P2, the light of the second wavelength region CL2 may be reflected.
  • the pitch of the liquid crystal is P3.
  • light of the third wavelength region CL3 can be reflected, and according to the above relation, the first wavelength region CL1 is a short wavelength region, and the crab three wavelength region CL3 is a long wavelength region, and the second wavelength region ( CL2) may be a wavelength region between the first wavelength region and the second wavelength region.
  • the first wavelength region may be a blue wavelength region
  • the second wavelength region may be a green wavelength region
  • the third wavelength region may be a red wavelength region.
  • the pitch of the cholesteric liquid crystal positioned in the liquid crystal layer 50 of the red pixel R is adjusted. Adjust the length of the cholesteric liquid crystal located in the liquid crystal layer 50 of the green pixel (G) to the shortest and adjust the pitch of the cholesteric liquid crystal located in the liquid crystal layer 50 of the blue pixel (B) to the shortest. By adjusting the degree to a moderate degree, it is possible to selectively control the wavelength region of the light reflected from the liquid crystal layer 50.
  • a mixture of an encapsulated nematic liquid crystal compound and a photosensitive chiral additive is a binder
  • binder for example, polyvinyl alcohol (PVA) or gelatin may be used.
  • An upper alignment film (not shown) is formed on the liquid crystal layer 50, and a light absorbing layer 60 is formed on the upper alignment film.
  • the light absorbing layer 60 may absorb light incident from the outside.
  • the common electrode 70 is formed on the light absorbing layer 60.
  • the common electrode 70 may be made of a transparent conductor or an opaque conductor and may be formed on the entire surface of the substrate.
  • 3 to 8 are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing the liquid crystal display of FIG. 1.
  • a thin film transistor TFT, an insulating film 20, a pixel electrode 30, and a lower alignment layer 40 are sequentially formed on the substrate 10.
  • the liquid crystal capsule layer 50a is coated on the lower alignment layer 40.
  • the liquid crystal capsule layer 50a can apply the dispersion liquid in which the liquid crystal capsule 50aa containing a nematic liquid crystal and a photosensitive chiral additive are disperse
  • the liquid crystal capsule 50aa may be, for example, an emulsification method or coacervation.
  • It may be formed using a coacervation method or a membrane separation method.
  • a nematic liquid crystal compound 51aa and a photosensitive chiral additive 52aa are prepared in a predetermined container 400.
  • a mixture 50aa of the nematic liquid crystal compound 51aa and the photosensitive chiral additive 52aa is dispersed in an aqueous solution 60 containing a water-soluble polymer.
  • the water soluble polymer here can be for example gelatin or gum Arabic.
  • a dispersion (50aa) of the nematic liquid crystal compound (51aa) and the photosensitive chiral additive (52aa) was dispersed using a membrane separation device, and then a pH adjusting agent was added to disperse the water-soluble polymer (51aa).
  • a pH adjusting agent was added to disperse the water-soluble polymer (51aa).
  • the photosensitive chiral additive (52aa) to agglomerate and stick to the outside of the mixture (50aa) drops.
  • the curing agent is added to cure the surface of the mixture 50aa of the nematic liquid crystal compound 51aa and the photosensitive chiral additive 52aa to form a liquid crystal capsule 50aa.
  • the curing agent may be used, for example, gluteraldehyde.
  • liquid crystal capsule (50aa) all spin coating, slit coating, inkjet printing, knife coating (knife coating), roll printing (offset printing), gravure printing (gravure printing) Apply on the substrate in the same manner. At this time, a binder can be used to fix the substrate.
  • the mask 100 is disposed on the liquid crystal capsule layer 50a.
  • the mask 100 includes a light transmitting area 100a and a light blocking area 100b, and is disposed so that the light transmitting area 100a is positioned on the red pixel R.
  • a first amount of light is irradiated onto the mask 100. Accordingly, light is irradiated only to the red pixel R where the light emitting area 100a is positioned, and only the liquid crystal capsule layer 50a of the red pixel R absorbs light, so that the pitch of the cholesteric liquid crystal is light in the red wavelength region. It is adjusted to reflect.
  • a light transmitting region of the mask 100 on the liquid crystal capsule layer 50a is provided.
  • a light transmitting region of the mask 100 on the liquid crystal capsule layer 50a may be used.
  • 100a is disposed above the blue pixel B.
  • a third amount of light is irradiated onto the mask 100 less than the second amount of light.
  • the liquid crystal layer 50 may include cholesteric liquid crystals having different pitches in the red pixel R, the green pixel G, and the blue pixel B, respectively. Therefore, the color can be displayed by reflecting light in the red wavelength region, the green wavelength region, and the blue wavelength region in each pixel without a separate color filter.
  • an optical hop number layer 60 is formed on the liquid crystal layer 50, and a common electrode 70 is formed thereon.
  • the cured liquid crystal capsule is mixed with a 10% aqueous polyvinyl alcohol solution to prepare a liquid crystal capsule solution.
  • the liquid crystal capsule solution was applied to a substrate having a pixel electrode formed thereon at a thickness of 10 / m and dried to form a liquid crystal capsule layer. Subsequently, when the liquid crystal capsule layer is divided into a first region, a second region, and a third region, only the first region passes through the light.
  • region was arrange
  • the mask was placed to pass light only in the second region, and the pitch of the liquid crystal capsule layer of the second region was adjusted by 120mJ irradiation of 365 nm ultraviolet rays. In the same manner, the mask was placed to pass light only through the third region, and 220mJ irradiation of 365 nm ultraviolet rays was used to adjust the pitch of the liquid crystal capsulation layer of the third region.
  • An absorbing layer and an electrode layer were sequentially formed on the liquid crystal capsulation layer.
  • Examples were mixed with a photosensitive chiral additive at 25 weight 3 ⁇ 4 and irradiated with ultraviolet light of 2000 mJ, 2600 mJ and 4000 mJ in the crab region, the second region and the third region, respectively, on the liquid crystal capsule layer.
  • a liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in 1.
  • the liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that 67.5 mJ, 405 mJ, and 2430 mJ were respectively irradiated to the first region, the second region, and the third region on the liquid crystal capsule layer coated with the liquid crystal capsule. was prepared.
  • Example 1 After the plurality of thin film transistors were formed on the plastic substrate, a liquid crystal display device was manufactured according to the method of Example 1.
  • a voltage was applied to the liquid crystal display manufactured in Example 1 and the color displayed was checked.
  • FIG. 9 is a photograph showing a color displayed in the liquid crystal display according to the first embodiment. Referring to FIG. 9, it can be seen that blue, green, and red colors can be displayed in the first region, the second region, and the third region, respectively, without a color filter.
  • 10 and 11 are graphs showing wavelength ranges of light reflected according to the amount of light irradiation in the liquid crystal display according to the first and second embodiments.
  • the liquid crystal display according to the third embodiment and the fourth embodiment is also blue, green, respectively, in the first region, the second region, and the third region, respectively, without the color filter. And it can be confirmed that the red display is possible.
  • the liquid crystal display according to Example 4 using the nematic liquid crystal with higher refractive index reflects the wavelength of a wider area and has a higher reflectance.
  • FIG. 14 is a graph showing reflectance vs. voltage of the liquid crystal display according to the fourth embodiment.
  • the liquid crystal display according to the fourth exemplary embodiment may adjust the reflectance of each of the blue, green, and red pixels from the absorption state to the reflection state by adjusting the magnitude of the applied voltage. have.
  • FIG. 15 is a photograph showing a liquid crystal display device manufactured according to Example 5.

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Abstract

서로 다른 색을 표시하는 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소를 포함하는 액정표시 장치의 제조 방법에서, 기판 위에 제1 전극을 형성하는 단계, 상기 제1 전극 위에 비중합성 액정 화합물 및 감광성 카이럴 첨가제를 혼합한 콜레스테릭 액정을 포함하는 액정층을 형성하는 단계, 상기 제1 화소에 위치한 액정층, 상기 제2 화소 에 위치한 액정층 및 상기 제3 화소에 위치한 액정층에 서로 다른 양의 빛을 조사 하는 단계, 그리고 상기 제1 전극과 마주하는 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하 는 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
액정 표시 장치 및 그 제조 방법
【기술분야】
<1> 본 발명은 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
【배경기술】
<2> 액정 표시 장치 (liquid crystal display, LCD)는 현재 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 (flat panel display) 중 하나이다. 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극 및 액정층을 포함하며， 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장 을 생성함으로써 액정층의 액정 분자들의 방향을 결정하고 액정층을 통과하는 빛의 투과율올 조절한다.
<3> 액정 표시 장치는 색을 구현하기 위하여 색 필터를 포함한다. 색 필터는 적 색 필터， 녹색 필터 및 청색 필터 등을 포함할 수 있으며， 각 화소에 형성되어 각 화소를 통과하는 빛의 양을 제어하여 색올 구현하며， 각 색올 조합하여 풀 컬러를 구현할 수 있다.
<4> 이러한 색 필터는 도포， 노광 및 현상 공정을 포함하는 사진 공정 또는 격벽 에 의해 구획되어 있는 소정 영역에 액체 잉크를 분사하는 잉크젯 인쇄 방법 등에 의해 형성될 수 있다. 그러나 색 필터를 형성하는 공정은 비용이 높을 뿐 아니라 광 투과율을 떨어뜨릴 수 있다.
<5> 근래 색 필터 없이 색을 구현하는 방법에 대하여 연구되고 있다. 그러한 방 법 중의 하나가 콜레스테릭 액정을 사용하는 방법이 있다. 콜레스테릭 액정은 액 정 분자들이 나선형 구조로 정렬되어 있으며， 이러한 나선형 구조의 피치 (pitch) 값에 따라 특정 파장의 빛을 반사하는 특성을 가지므로， 피치를 조절함으로써 색을 구현할 수 있다.
<6> 그러나 콜레스테릭 액정은 유동성이 있는 상 (phase)으로 존재하므로, 각 화 소 별로 다른 피치를 가지는 콜레스테릭 액정을 형성하기 위해서는 적색 패널， 녹 색 패널 및 청색 패널을 독립적으로 제작하여 적층하거나 상기 콜레스테릭 액정을 분리 수용할 수 있는 별도의 구조물이 필요하다. 이 경우 공정이 복잡하고 제조 단가가 높아질 뿐만 아니라 패널의 해상도에 제한이 있을 수 있다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
<7> 본 발명의 일 측면은 각 화소 별로 피치가 다른 콜레스테릭 액정을 형성하여 색 필터 없이 색을 구현할 수 있는 액정 표시 장치의 제조 방법을 제공한다.
<8> 본 발명의 다른 측면은 상기 방법으로 제조된 액정 표시 장치를 제공한다.
【기술적 해결방법】
<9> 본 발명의 일 구현예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 서로 다른 색을 표시하는 제 1 화소， 게 2 화소 및 제 3 화소를 포함하는 액정. 표시 장치에서， 기판 위에 제 1 전극을 형성하는 단계， 상기 게 1 전극 위에 비중합성 액정 화합물 및 감 광성 카이럴 첨가제를 흔합한 콜레스테릭 액정을 포함하는 액정층을 형성하는 단 계， 상기 게 1 화소에 위치한 액정층， 상기 제 2 화소에 위치한 액정층 및 상기 제 3 화소에 위치한 액정층에 서로 다른 양의 빛을 조사하는 단계， 그리고 상기 제 1 전 극과 마주하는 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
<ιο> 상기 제조 방법은 상기 액정층을 형성하는 단계 전에 상기 콜레스테릭 액정 을 캡술화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
<ιι> 상기 콜레스테릭 액정을 캡슐화하는 단계는 에멀션화 (emulsification) 방법, 코아세르베이션 (coacervation) 방법 또는 막 분리 (membrane separation) 방법을 사 용할 수 있다.
<12> 상기 콜레스테릭 액정을 캡슐화하는 단계는 상기 비중합성 액정 화합물 및 감광성 카이럴 첨가제를 용매에 분산하는 단계， 그리고 상기 용액에 경화제를 첨가 하는 단계를 포함할 수 있다.
<13> 상기 제조 방법은 상기 콜레스테릭 액정을 캡슐화하는 단계 후에 캡슐화된 콜레스테릭 액정을 바인더와흔합하는 단계를 더 포함할 수 있다.
<14> 상기 제 1 화소는 상기 제 2 화소보다 긴 파장 영역의 색을 표시할 수 있고， 상기 제 2 화소는 상기 제 3 화소보다 긴 파장 영역의 색을 표시할 수 있다.
<15> 상기 제 1 화소에 위치한 액정층， 상기 제 2 화소에 위치한 액정층 및 상기 제
3 화소에 위치한 액정층에 서로 다른 양의 빛을 조사하는 단계는 투광 영역 및 차 광 영역올 가지는 마스크를 사용하여 수행할 수 있다.
<16> 상기 제조 방법은 상기 제 1 화소의 상부에 상기 마스크의 상기 투광 영역을 배치하고 제 1 광량의 빛을 조사하는 단계， 상기 제 2 화소의 상부에 상기 마스크의 상기 투광 영역을 배치하고 제 2 광량의 빛을 조사하는 단계, 그리고 상기 제 3 화소 의 상부에 상기 마스크의 상기 투광 영역을 배치하고 제 3 광량의 빛을 조사하는 단 계를 포함할 수 있고， 상기 계 1 광량은 상기 게 2 광량보다 많고 상기 제 2 광량은 상기 제 3 광량보다 많을 수 있다.
<17> 상기 제 1 화소， 상기 제 2 화소 및 상기 제 3 화소는 각각 적색， 녹색 및 청색 올 표시할 수 있다.
<18> 상기 감광성 카이럴 첨가제는 광 이성질화 카이럴 첨가제， 광 중합성 카이럴 첨가제， 광 분해성 카이럴 첨가제 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
<19> 상기 제조 방법은 상기 액정층의 일면에 광 흡수층을 형성하는 단계를 더 포 함할수 있다.
<20> 본 발명의 일 구현예에 따른 액정 표시 장치는 서로 다른 색을 표시하는 제 1 화소， 제 2 화소 및 제 3 화소를 포함하고, 서로 마주하는 한 쌍의 전기장 생성 전 극， 상기 한 쌍의 전기장 생성 전극 사이에 위치하는 액정층, 그리고 상기 액정층 의 일면에 위치하는 광 흡수층을 포함하며， 상기 액정층은 상기 제 1 화소， 상기 제 2 화소 및 상기 제 3 화소에서 각각 다른 피치를 가지는 콜레스테릭 액정을 포함한 다.
<21> 상기 콜레스테릭 액정은 비감광성 액정 화합물을 포함할 수 있다.
<22> 상기 제 1 화소의 콜레스테릭 액정은 상기 제 2 화소의 콜레스테릭 액정보다 피치가 길 수 있고， 상기 제 2 화소의 콜레스테릭 액정은 상기 제 3 화소의 콜레스테 릭 액정보다 피치가 길 수 있다.
<23> 상기 제 1 화소, 상기 제 2 화소 및 상기 제 3 화소는 각각 적색, 녹색 및 청색 을 표시할 수 있다.
【유리한 효과】
<24> 공정을 단순화하면서 색 필터 없이 색을 표시할 수 있다.
【도면의 간단한 설명】
<25> 도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 단면도이고，
<26> 도 2는 액정의 피치에 따라 빛을 반사하는 특성을 보여주는 개략도이고，
<27> 도 3 내지 도 8은 도 1의 액정 표시 장치를 제조하는 방법을 차례로 도시한 단면도이고,
<28> 도 9는 실시예 1에 따른 액정 표시 장치에서 표시된 색을 보여주는 사진이 고，
<29> 도 10 및 도 11은 각각 실시예 1 및 실시예 2에 따른 액정 표시 장치에서 광 조사량에 따라 반사하는 빛의 파장 영역을 보여주는 그래프이고，
<30> 도 12 및 도 13은 각각 실시예 3 및 실시예 4에 따른 액정 표시 장치에서 표 시된 색을 보여주는 사진이고，
<3i> 도 14는 실시예 4에 따라 제작된 액정 표시 장치의 전압 대비 반사도를 보여 주는 그래프이고, <32> 도 15는 실시예 5에 따라 제작된 액정 표시 장치를 보여주는 사진이다.
【발명의 실시를 위한 최선의 형태】
<33> 이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한 다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하 는 실시예에 한정되지 않는다.
<34> 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나 타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였 다. 층, 막, 영역， 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때， 이는 다른 부 분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포 함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
<35> 먼저 도 1을 참고하여 본 발명의 일 구현예에 따른 액정 표시 장치를 설명한 다.
<36> 도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 단면도이다.
<37> 액정 표시 장치는 서로 다른 색을 표시하는 복수의 화소를 포함할 수 있으 며, 예컨대 적색을 표시하는 적색 화소 (R), 녹색을 표시하는 녹색 화소 (G) 및 청색 을 표시하는 청색 화소 (B)가 교대로 배치되어 있을 수 있다. 적색 화소 (R), 녹색 화소 (G) 및 청색 화소 (B)는 풀 컬러 (full color)를 표현하기 위한 기본 화소이며， 이들은 하나의 군 (group)을 이루어 행 및 /또는 열을 따라 반복될 수 있다. 그러나 화소의 배치는 다양하게 변형될 수 있다.
<38> 본 발명의 일 구현예에 따른 액정 표시 장치 (100)는 기판 (10) 위에 복수 층 이 적층되어 있는 단일 패널 (single panel)로 형성되어 있다.
<39> 기판 (10)은 유리， 고분자 또는 실리콘 웨이퍼일 수 있다. 기판 (10)이 고분 자로 만들어진 경우 플렉서블 표시 장치를 구현할 수 있으며， 이 때 고분자는 예컨 대 폴리아크릴레이트, 폴리에틸렌에테르프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트， 폴리 카보네이트， 폴리아릴레이트, 폴리에테르이미드， 폴리에테르술폰 및 폴리이미드 등 에서 선택된 1종 또는 2종 이상일 수 있다.
<40> 기판 (10) 위에 복수의 박막 트랜지스터 (thin film transistor, TFT)가 형성 되어 있다. 여기서는 박막 트랜지스터 (TFT)를 각 화소에 하나씩만 도시하였지만 이에 한정되지 않고 각 화소에 두 개 이상의 박막 트랜지스터가 배치되어 있을 수 있다. 여기서 박막 트랜지스터는 스위칭 소자 (switching)일 수 있다. 또한 박막 트랜지스터 (TFT)와 같은 스위칭 소자를 포함하지 않는 수동형 소자일 수도 있고 시 그먼트 (segment) 형태일 수도 있다.
<4i> 박막 트랜지스터 (TFT) 위에는 절연층 (20)이 형성되어 있으며， 절연충 (20)에 는 박막 트랜지스터 (TFT)를 노출하는 복수의 접촉 구멍이 형성되어 있다.
<42> 절연막 (20) 위에는 복수의 화소 전극 (30)이 형성되어 있으며， 각 화소 전극
(30)은 접촉 구멍을 통해서 박막 트랜지스터 (TFT)와 전기적으로 연결되어 있다. 화소 전극 (30) 위에는 하부 배향막 (40)이 형성되어 있다. 하부 배향막 (40) 은 액정의 초기 배향을 제어할 수 있으며, 경우에 따라 생략할 수도 있다.
<43> 하부 배향막 (40) 위에는 액정층 (50)이 형성되어 있다.
<44> 액정층 (50)은 콜레스테릭 (cholesteric) 액정을 포함한다.
<45> 콜레스테릭 액정은 네마틱 액정 화합물과 감광성 카이럴 첨가제 (photo¬ sensitive chiral additive)를 흔합하여 캡슐화되어 있올 수 있다.
<46> 네마틱 액정 화합물은 빛에 의해 중합되거나 분해되지 않는 비감광성 (non- photo sensitive) 액정 화합물이다. 따라서 후술하는 바와 같이 빛이 조사되는 경 우에도 네마틱 액정 화합물은 중합되거나 분해되지 않고 모노머 형태를 유지하면서 전압 인가 등에 의해 일정 방향으로 배향될 수 있다.
<47> 감광성 카이럴 첨가제는 빛에 의해 반웅하여 카이럴 특성을 나타내는 화합물 로， 빛에 의해 중합될 수 있는 광 중합성 카이럴 첨가제， 빛에 의해 분해될 수 있 는 광 분해성 카이럴 첨가제， 빛에 의해 이성질화될 수 있는 광 이성질화 카이럴 첨가제 또는 이들의 조합일 수 있다.
<48> 감광성 카이럴 첨가제는 빛을 흡수하면 분자의 나선형 비를림력 (helical twisting power , ΗΤΡ)이 바뀔 수 있다. 예컨대 광 이성질화 카이럴 첨가제의 경 우, 빛을 흡수하면서 구조 중에 트랜스 (trans-) 형태가 시스 (cis_) 형태로 또는 이 와 반대로 이성질화되면서 나선형 비틀림력이 감소 또는 증가할 수 있다.
<49> 이러한 광 이성질화 카이럴 첨가제로는 예컨대 하기 화학식 (1) 내지 (4)의 화합물올 들 수 있으나， 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure imgf000007_0001
Figure imgf000008_0001
(3)
Figure imgf000008_0002
<52>
<53> 이러한 나선형 비를림력의 감소 또는 증가는 빛의 조사량에 따라 그 정도가 조절될 수 있으며 일반적으로 빛의 조사량이 늘어날수록 나선형 비틀림력이 더욱 감소한다. 따라서 나선형 비를림 력은 광량올 조절함으로써 제어할 수 있다.
<55> 네마틱 액정 화합물과 감광성 카이럴 첨가제는 혼합되어 콜레스테릭 액정을 이루며 , 콜레스테릭 액정은 방향자가 나선 모양으로 회전하는 나선형 구조로 정렬 될 수 있다. 이 때 나선 모양의 주기를 피치 (pi tch)라고 할 때 , 나선형 비를림력 에 의해 액정의 피치가 조절될 수 있다.
<56> 콜레스테릭 액정에 빛을 조사하는 경우 상기 피치에 따라 반사되는 빛의 파 장 영역이 조절 ¾ 수 있다. 피치와 반사되는 빛의 파장 영역과의 관계는 하기 관 계식으로 표현될 수 있다 .
<57> [관계식 ]
Figure imgf000008_0003
<59> 여기서 no는 액정의 정상 굴절를이고 ne는 액정의 비정상 굴절를이다.
<60> 상기 관계식에 따라， 피치 (P)가 커지는 경우 반사하는 빛의 파장 영 역 또한 길어지고 피치 (P)가 작아지는 경우 반사하는 빛의 파장 영역 또한 짧아진다.
<61> 이에 대하여 도 2를 참고하여 설명한다 . <62> 도 2는 액정의 피치에 따라 빛을 반사하는 특성을 보여주는 개략도이다.
<63> 도 2를 참고하면， 액정의 피치에 따라 반사하는 빛의 파장이 다르다.
<64> 액정의 피치가 P1인 경우 제 1 파장 영역 (CL1)의 빛을 반사할 수 있고 액정의 피치가 P2인 경우 제 2 파장 영역 (CL2)의 빛을 반사할 수 있으며 액정의 피치가 P3 인 경우 제 3 파장 영역 (CL3)의 빛을 반사할 수 있는데， 상기 관계식에 따라 제 1 파 장 영역 (CL1)이 단파장 영역이고 게 3 파장 영역 (CL3)이 장파장 영역이며， 제 2 파장 영역 (CL2)은 제 1 파장 영역과 제 2 파장 영역 사이의 파장 영역일 수 있다. 예컨대 제 1 파장 영역은 청색 파장 영역， 제 2 파장 영역은 녹색 파장 영역, 제 3 파장 영역 은 적색 파장 영역일 수 있다.
<65> 따라서 적색 화소 (R), 녹색 화소 (G) 및 청색 화소 (B)를 포함하는 액정 표시 장치에서， 적색 화소 (R)의 액정층 (50)에 위치하는 콜레스테릭 액정의 피치를 가장 길게 조절하고 청색 화소 (B)의 액정층 (50)에 위치하는 콜레스테릭 액정의 피치를 가장 짧게 조절하고 녹색 화소 (G)의 액정층 (50)에 위치하는 콜레스테릭 액정의 피 치를 중간 정도로 조절함으로써 액정층 (50)에서 반사되는 빛의 파장 영역을 선택적 으로 제어할 수 있다.
<66> 캡슐화된 네마틱 액정 화합물과 감광성 카이럴 첨가제의 흔합물은 바인더
(binder)에 의해 기판 위에 고착될 수 있다. 바인더는 예컨대 폴리비닐알코올 (poly vinyl alcohol, PVA) 또는 젤라틴 (gelatin) 등을 사용할 수 있다.
<67> 액정층 (50) 위에는 상부 배향막 (도시하지 않음)이 형성되어 있고， 상부 배향 막 위에는 광 흡수층 (60)이 형성되어 있다. 광 흡수층 (60)은 외부에서 입사되는 광을 흡수할 수 있다.
<68> 광 흡수층 (60) 위에는 공통 전극 (70)이 형성되어 있다. 공통 전극 (70)은 투 명 도전체 또는 불투명 도전체로 만들어질 수 있으며 기판 전면에 형성될 수 있다.
<69> 그러면 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 제조 방법에 대하여 도 3 내지 도 8 을 도 1과 함께 참고하여 설명한다.
<70> 도 3 내지 도 8은 도 1의 액정 표시 장치를 제조하는 방법을 차례로 도시한 단면도이다.
<7i> 도 3을 참고하면， 기판 (10) 위에 박막 트랜지스터 (TFT), 절연막 (20)， 화소 전극 (30) 및 하부 배향막 (40)을 차례로 형성한다.
<72> 다음 도 4를 참고하면， 하부 배향막 (40) 위에 액정 캡슐층 (50a)을 도포한다.
<?3> 액정 캡슐층 (50a)은 네마틱 액정과 감광성 카이럴 첨가제를 포함하는 액정 캡슐 (50aa)이 분산되어 있는 분산액을 용액 공정으로 도포할 수 있다. <74> 액정 캡슐 (50aa)은 예컨대 에멀션화 (emulsification) 방법， 코아세르베이션
(coacervation) 방법 또는 막 분리 (membrane separation) 방법을 사용하여 형성될 수 있다.
<75> 액정 캡슐 (50aa)을 막 분리 방법으로 형성하는 경우에 대하여 도 5를 참고하 여 설명한다.
<76> 도 5의 (a)를 참고하면, 소정의 용기 (400)에 네마틱 액정 화합물 (51aa)과 감 광성 카이럴 첨가제 (52aa)를 준비하다.
<77> 이어서 도 5의 (b)를 참고하면, 네마틱 액정 화합물 (51aa)과 감광성 카이럴 첨가제 (52aa)의 흔합물 (50aa)을 수용성 고분자가 포함된 수용액 (60)에 분산한다. 여기서 수용성 고분자는 예컨대 젤라틴 (gelatin) 또는 아라비아 검 (gum Arabic) 일 수 있다.
<78> 이어서 막 분리 장치를 사용하여 네마틱 액정 화합물 (51aa)과 감광성 카이럴 첨가제 (52aa)의 흔합물 (50aa)을 분산한 후， pH 조절제를 첨가하여 수용성 고분자가 분산된 액정 화합물 (51aa)과 감광성 카이럴 첨가제 (52aa)의 흔합물 (50aa) 방울들의 외곽에 응집되어 달라붙게 한다.
<79> 이어서 경화제를 첨가하여 네마틱 액정 화합물 (51aa)과 감광성 카이럴 첨가 제 (52aa)의 흔합물 (50aa)의 표면을 경화시켜 액정 캡슐 (50aa)을 형성한다. 여기서 경화제는 예컨대 글루테르알데하이드 (gluteraldehyde)를 사용할 수 있다.
<80> 이어서 상기 액정 캡슐 (50aa)올 스핀 코팅， 슬릿 코팅， 잉크젯 인쇄, 나이프 코팅 (knife coating), 롤 인쇄법 (roll printing), 오프셋 인쇄법 (offset printing), 그라비어 인쇄법 (gravure printing)과 같은 방법으로 기판 위에 도포한 다. 이 때 바인더를 사용하여 기판 위에 고착시킬 수 있다.
<8i> 다음 도 6을 참고하면， 액정 캡슐층 (50a) 위에 마스크 (100)를 배치한다. 이 때 마스크 (100)는 투광 영역 (100a) 및 차광 영역 (100b)을 가지며， 투광 영역 (100a) 이 적색 화소 (R) 위에 위치하도록 배치한다.
<82> 이어서 마스크 (100) 위에서 제 1 광량의 빛을 조사한다. 이에 따라 투광 영 역 (100a)이 위치하는 적색 화소 (R)에만 빛이 조사되고 적색 화소 (R)의 액정 캡슐층 (50a)만 빛을 흡수하여 콜레스테릭 액정의 피치가 적색 파장 영역의 빛을 반사하도 록 조절된다.
<83> 다음 도 7을 참고하면， 액정 캡슐층 (50a) 위에 마스크 (100)의 투광 영역
(100a)이 녹색 화소 (G) 위에 위치하도록 배치한다.
<84> 이어서 마스크 (100) 위에서 제 1 광량보다 적은 게 2 광량의 빛을 조사한다. 이에 따라 투광 영역 (100a)이 위치하는 녹색 화소 (G)에만 빛이 조사되고 녹색 화소
(G)의 액정 캡슐층 (50a)만 빛을 흡수하여 콜레스테릭 액정의 피치가 녹색 파장 영 역의 빛을 반사하도록 조절된다.
<85> 다음 도 8을 참고하면， 액정 캡슐층 (50a) 위에 마스크 (100)의 투광 영역
(100a)이 청색 화소 (B) 위에 위치하도록 배치한다.
<86> 이어서 마스크 (100) 위에서 제 2 광량보다 적은 제 3 광량의 빛을 조사한다.
이에 따라 투광 영역 (100a)이 위치하는 청색 화소 (B)에만 빛이 조사되고 청색 화소
(B)의 액정 캡슐층 (50a)만 빛을 흡수하여 콜레스테릭 액정의 피치가 청색 파장 영 역의 빛을 반사하도록 조절된다.
<87> 이에 따라 액정층 (50)은 적색 화소 (R), 녹색 화소 (G) 및 청색 화소 (B)에서 각각 피치가 다른 콜레스테릭 액정을 포함할 수 있다. 따라서 별도의 색 필터 없 이도 각 화소에서 적색 파장 영역， 녹색 파장 영역 및 청색 파장 영역의 빛을 반사 하여 색을 표시할 수 있다.
<88> 다음 도 1을 참고하면， 액정층 (50) 위에 광 홉수층 (60)을 형성하고， 그 위에 공통 전극 (70)을 형성한다.
<89>
【발명의 실시를 위한 형태】
<90> 이하 실시예를 통해서 본 발명올 보다 상세하게 설명한다. 다만 하기의 실 시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. <92> 액정 표시 장치의 제조
<93> [실시예 1]
<94> 네마틱 액정 E7(Merck Ltd. 제조)에 감광성 카이럴 첨가제 다이안하이드로- 디-글루시를 비스 -(4-메톡시)시나메이트 (dianhydro-D-glucitol bis-(4- methoxy)cinnamate) 8중량 %로 흔합한 다음， 막 분리 장치를 사용하여 젤라틴 수용 액에 분산하였다. 이후 경화제 글루타르알데히드 (glutaraldehyde) 50% 수용액에 흔합한 후 시트르산 (citric acid) 1% 수용액을 적정하여 pH를 4.5로 조절하여 액정 캡슐의 표면을 경화하였다.
<95> 경화된 액정 캡술을 폴리비닐알코올 10%수용액에 흔합하여 액정 캡슐 용액 을 제조한다.
<96> 상기 액정 캡슐 용액을 화소 전극이 형성되어 있는 기판 위에 10/m 두께로 도포한 후 건조하여 액정 캡슐 층을 형성하였다. 이어서 액정 캡슐 층을 제 1 영 역， 제 2 영역 및 제 3 영역으로 나누었을 때， 제 1 영역에만 빛을 통과하도톡 제작된 마스크를 배치하고 365nm의 자외선을 lOOmJ 조사하여 제 1 영역의 액정 캡슐 층의 피치를 조절하였다. 동일한 방법으로 제 2 영역에만 빛을 통과하도록 마스크를 배 치하고 365nm의 자외선을 120mJ 조사하여 계 2 영역의 액정 캡슐 층의 피치를 조절 하였다. 동일한 방법으로 제 3 영역에만 빛을 통과하도록 마스크를 배치하고 365nm 의 자외선을 220mJ 조사하여 제 3 영역의 액정 캡술 층의 피치를 조절하였다.
<97> 액정 캡술 층 위에 흡수층과 전극층을 차례로 형성하였다.
<99> [실시예 2]
<ιοο> 감광성 카이럴 첨가제를 25중량 ¾로 흔합하고， 액정 캡슐 층 위에서 게 1 영 역, 제 2 영역 및 제 3 영역에 각각 2000mJ, 2600mJ 및 4000mJ의 자외선을 조사한 것 을 제외하고는， 실시예 1과 동일한 방법으로 액정 표시 장치를 제조하였다.
<102> [실시예 3]
<103> 750nm 파장을 반사하는 콜레스테릭 네마틱 액정 CH100-750 (Slichem Ltd. 제 조) (Δη=0.158)에 감광성 카이럴 첨가물 다이안하이드로-디-글루시를 비스 -(4-메록 시)시나메이트 3.3중량¾를 첨가하여 액정 캡술을 제조하였다.
<104> 상기 액정 캡슐을 코팅한 액정 캡슬 층 위에서 제 1 영역， 제 2 영역 및 제 3 영역에 각각 67.5mJ, 405mJ 및 2430mJ을 조사한 것을 제외하고는， 실시예 1과 동일 한 방법으로 액정 표시 장치를 제조하였다.
<106> [실시예 4]
<107> 750nm 파장을 반사하는 콜레스테릭 네마틱 액정 C16-008(S1 ichem Ltd. 제조
)(Δη=0.235)에 감광성 카이럴 첨가물 다이안하이드로-디-글루시를 비스 -(4-메톡 시)시나메이트 3.3중량 ¾를 첨가하여 액정 캡슐을 제조하였다
<108> 상기 액정 캡슐을 코팅한 액정 캡슬 층 위에서 제 1 영역, 제 2 영역 및 계 3 영역에 각각 67.5mJ, 405mJ 및 2430mJ을 조사한 것을 제외하고는， 실시예 1과 동일 한 방법으로 액정 표시 장치를 제조하였다.
<ιιο> [실시예 5]
<πι> 플라스틱 기판 위에 복수의 박막 트랜지스터를 형성한 후 실시예 1의 방법에 따라 액정 표시 장치를 제조하였다.
<113> 평가
<114> 실시예 1에 따라 제조된 액정 표시 장치에 전압을 인가하고 표시되는 색을 확인하였다.
<ιΐ5> 도 9는 실시예 1에 따른 액정 표시 장치에서 표시된 색을 보여주는 사진이 다. <ii6> 도 9를 참고하면， 색 필터 없이도 제 1 영역， 제 2 영역 및 제 3 영역에 각각 청색, 녹색 및 적색의 표시가 가능함을 확인할 수 있다.
<ιΐ7> 도 10 및 도 11은 실시예 1 및 실시예 2에 따른 액정 표시 장치에서 광 조사 량에 따라 반사하는 빛의 파장 영역을 보여주는 그래프이다.
<ιΐ8> 도 10 및 도 11을 참고하면, 실시예 1 및 2에 따른 액정 표시 장치에서 광 조사량이 커질수록 장파장쪽의 색을 표시함을 알 수 있다.
<Π9> 도 12 및 도 13은 실시예 3 및 실시예 4에 따른 액정 표시 장치에서 표시된 색을 보여주는 사진이다.
<120> 도 12 및 도 13을 참고하면， 실시예 3 및 실시예 4에 따른 액정 표시 장치 또한 실시예 1과 마찬가지로 색 필터 없이도 제 1 영역， 제 2 영역 및 제 3 영역에 각 각 청색， 녹색 및 적색의 표시가 가능함을 확인할 수 있다.
<121> 한편 도 12 및 도 13을 비교하면， 굴절률이 더 높은 네마틱 액정올 사용한 실시예 4에 따른 액정 표시 장치가 넓은 영역대의 파장을 반사하여 반사율이 더 높 음을 확인할 수 있다.
<122> 도 14는 실시예 4에 따라 제작된 액정 표시 장치의 전압 대비 반사도를 보여 주는 그래프이다.
<123> 도 14를 참고하면， 실시예 4에 따라 제작된 액정 표시 장치는 인가하는 전압 의 크기를 조절함으로써 흡수상태부터 반사상태까지 청색, 녹색 및 적색 화소 각각 의 반사율을 조절할 수 있음을 알 수 있다.
<124> 도 15는 실시예 5에 따라 제작된 액정 표시 장치를 보여주는 사진이다.
<125> 도 15를 참고하면， 실시예 5에 따라 제작된 액정 표시 장치의 경우 구부림에 도 이미지 변형 없이 색 및 글자를 안정적으로 표현할 수 있음을 알 수 있다.
<126> 이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있 는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명 의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
서로 다른 색을 표시하는 제 1 화소， 제 2 화소 및 계 3 화소를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법에서，
기판 위에 제 1 전극을 형성하는 단계，
상기 제 1 전극 위에 비중합성 액정 화합물 및 감광성 카이 럴 첨가제를 흔합 한 콜레스테릭 액정을 포함하는 액정층을 형성하는 단계，
상기 제 1 화소에 위치 한 액정층， 상기 제 2 화소에 위치 한 액정층 및 상기 제 3 화소에 위치한 액정층에 서로 다른 양의 빛올 조사하는 단계， 그리고
상기 제 1 전극과 마주하는 제 2 전극을 형성하는 단계
를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법 .
【청구항 2]
제 1항에서，
상기 액정층을 형성하는 단계 전에
상기 콜레스테릭 액정을 캡슐화하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법 .
【청구항 3]
제 2항에서，
상기 콜레스테릭 액정을 캡슐화하는 단계는 에멀션화 (emulsi f i cat ion) 방법， 코아세르베이션 (coacervat ion) 방법 또는 막 분리 (membrane separat ion) 방법을 사 용하는 액정 표시 장치 의 제조 방법 .
【청구항 4】
제 2항에서，
상기 콜레스테릭 액정을 캡슬화하는 단계는
상기 비중합성 액정 화합물 및 감광성 카이 럴 첨가제를 용매에 분산하는 단 계， 그리고
상기 용액에 경화제를 첨가하는 단계
를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법 .
【청구항 5]
제 2항에서 ,
상기 콜레스테릭 액정을 캡슐화하는 단계 후에 캡슐화된 콜레스테릭 액정을 바인더와 흔합하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치 의 제조 방법 . 【청구항 6】
제 1항에서，
상기 제 1 화소는 상기 제 2화소보다 긴 파장 영역의 색을 표시하고， 상기 제 2 화소는 상기 제 3화소보다 긴 파장 영역의 색을 표시하는 액정 표시 장치의 제조 방법 .
【청구항 7]
저 16항에서，
상기 제 1 화소에 위치한 액정층， 상기 제 2 화소에 위치한 액정층 및 상기 제 3 화소에 위치한 액정층에 서로 다른 양의 빛을 조사하는 단계는 투광 영역 및 차 광 영역을 가지는 마스크를 사용하여 수행하고,
상기 계 1 화소의 상부에 상기 마스크의 상기 투광 영역을 배치하고 제 1 광량 의 빛올 조사하는 단계,
상기 제 2 화소의 상부에 상기 마스크의 상기 투광 영역을 배치하고 제 2 광량 의 빛을 조사하는 단계，
상기 제 3 화소의 상부에 상기 마스크의 상기 투광 영역을 배치하고 제 3 광량 의 빛을 조사하는 단계
를 포함하며，
상기 제 1 광량은 상기 제 2 광량보다 많고 상기 제 2 광량은 상기 제 3 광량보 다 많은 액정 표시 장치의 제조 방법 .
【청구항 8]
제 6항에서，
상기 제 1 화소， 상기 제 2 화소 및 상기 제 3 화소는 각각 적색， 녹색 및 청색 올 표시하는 액정 표시 장치의 제조 방법 .
【청구항 9]
거 U항에서,
상기 감광성 카이럴 첨가제는 광 이성질화 카이럴 첨가제, 광 중합성 카이럴 첨가제, 광 분해성 카이럴 첨가제 또는 이들의 조합을 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법 .
【청구항 10]
제 1항에서，
상기 액정층의 일면에 광 흡수층을 형성하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법 . 【청구항 111
서로 다른 색을 표시하는 제 1 화소， 게 2 화소 및 제 3 화소를 포함하는 액정 표시 장치에서，
상기 액정 표시 장치는
서로 마주하는 한 쌍의 전기 장 생성 전극，
상기 한 쌍의 전기장 생성 전극 사이에 위 치하는 액정층， 그리고
상기 액정충의 일면에 위치하는 광 홉수층
을 포함하고，
상기 액정층은 상기 제 1 화소， 상기 제 2 화소 및 상기 제 3 화소에서 각각 다 른 피치를 가지는 콜레스테릭 액정을 포함하는 액정 표시 장치 .
【청구항 12】
제 11항에서，
상기 콜레스테릭 액정은 비감광성 액정 화합물을 포함하는 액정 표시 장치 . 【청구항 13】
제 11항에서，
상기 제 1 화소의 콜레스테릭 액정은 상기 제 2 화소의 콜레스테릭 액정보다 피 치가 길고，
상기 제 2 화소의 콜레스테릭 액정은 상기 제 3 화소의 콜레스테릭 액정보다 피치가 길은
액정 표시 장치 .
【청구항 14]
제 13항에서，
상기 제 1 화소 , 상기 계 2 화소 및 상기 계 3 화소는 각각 적 색 , 녹색 및 청 색을 표 시하는 액정 표시 장치 .
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101947815B1 (ko) * 2012-08-07 2019-02-14 한국전자통신연구원 수직구조의 듀얼 디스플레이 장치
KR20160022495A (ko) * 2014-08-20 2016-03-02 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 그 제조 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000267063A (ja) * 1999-03-16 2000-09-29 Fuji Xerox Co Ltd 表示素子およびその駆動方法
JP2001209073A (ja) * 2000-01-28 2001-08-03 Canon Inc 液晶素子とその製造方法
KR20020000725A (ko) * 2000-06-26 2002-01-05 무네유키 가코우 액정성 조성물, 컬러필터, 및 광학필름
KR20080017012A (ko) * 2005-06-02 2008-02-25 (주)엔디스 풀 컬러 액정표시소자 및 그 제조방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10307288A (ja) * 1997-05-09 1998-11-17 Minolta Co Ltd 液晶素子及びその製造方法
US6864931B1 (en) * 1999-02-17 2005-03-08 Kent State University Electrically controllable liquid crystal microstructures
KR101644582B1 (ko) * 2009-07-22 2016-08-02 삼성전자주식회사 콜레스테릭 액정 디스플레이 소자 및 그 제조 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000267063A (ja) * 1999-03-16 2000-09-29 Fuji Xerox Co Ltd 表示素子およびその駆動方法
JP2001209073A (ja) * 2000-01-28 2001-08-03 Canon Inc 液晶素子とその製造方法
KR20020000725A (ko) * 2000-06-26 2002-01-05 무네유키 가코우 액정성 조성물, 컬러필터, 및 광학필름
KR20080017012A (ko) * 2005-06-02 2008-02-25 (주)엔디스 풀 컬러 액정표시소자 및 그 제조방법

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