KR100695304B1 - ferroelectric liquid crystal display and manufacturing method thereof - Google Patents

ferroelectric liquid crystal display and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR100695304B1
KR100695304B1 KR1020000067392A KR20000067392A KR100695304B1 KR 100695304 B1 KR100695304 B1 KR 100695304B1 KR 1020000067392 A KR1020000067392 A KR 1020000067392A KR 20000067392 A KR20000067392 A KR 20000067392A KR 100695304 B1 KR100695304 B1 KR 100695304B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
liquid crystal
ferroelectric liquid
black matrix
substrates
Prior art date
Application number
KR1020000067392A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20020037478A (en
Inventor
홍성규
박관선
김유진
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020000067392A priority Critical patent/KR100695304B1/en
Publication of KR20020037478A publication Critical patent/KR20020037478A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100695304B1 publication Critical patent/KR100695304B1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G02F1/00—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
    • 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 
    • G02F1/13—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
    • 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
    • G02F1/141—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 using ferroelectric liquid crystals
    • 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
    • G02F1/00—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
    • 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 
    • G02F1/13—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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13394—Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars
    • 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
    • G02F1/00—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
    • 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 
    • G02F1/13—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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)

Abstract

하판 위에 박막 트랜지스터와 화소 전극을 형성하고, 그 위에 감광막으로 이루어진 스페이서 패턴을 형성한다. 하판과 마주하는 상판 위에 블랙 매트릭스, 색 필터 및 공통 전극을 형성한다. 스페이서 패턴은 기판의 단축 방향에 대하여 a만큼, 장축 방향에 대하여 b만큼의 간격으로 블랙 매트릭스와 중첩되도록 형성한다. 두 기판 위에 배향막을 도포하고 배향막을 기판의 장축 방향에 대하여

Figure 112000023937671-pat00001
±5°만큼 기울인 방향으로 러빙한다. 이러한 두 기판을 정렬하여 조립한 후 두 기판 사이에 강유전성 액정을 채운다. 이때, 러빙을 장축 방향에 대하여 θ만큼 기울인 방향으로 실시하므로 빛샘이 스페이서 패턴을 따라 단축 방향과 평행하게 발생하는데 이 부분은 블랙 매트릭스에 의해 가려지므로 빛샘이 차단되어 대비비가 향상된다. A thin film transistor and a pixel electrode are formed on the lower plate, and a spacer pattern made of a photosensitive film is formed thereon. A black matrix, a color filter, and a common electrode are formed on the upper plate facing the lower plate. The spacer pattern is formed to overlap the black matrix at intervals of a in the minor axis direction and b in the major axis direction. Apply the alignment film on the two substrates and place the alignment film in the longitudinal direction of the substrate.
Figure 112000023937671-pat00001
Rub in a direction tilted by ± 5 °. After the two substrates are aligned and assembled, a ferroelectric liquid crystal is filled between the two substrates. At this time, since rubbing is performed in a direction inclined by θ with respect to the long axis direction, light leakage occurs in parallel with the short axis direction along the spacer pattern. Since the portion is covered by the black matrix, light leakage is blocked to improve the contrast ratio.

배향막, 강유전성 액정, 스페이서 패턴, 블랙 매트릭스, 빛샘, 대비비Alignment layer, ferroelectric liquid crystal, spacer pattern, black matrix, light leakage, contrast ratio

Description

강유전성 액정 표시 장치 및 그 제조 방법{ferroelectric liquid crystal display and manufacturing method thereof}Ferroelectric liquid crystal display and manufacturing method thereof

도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시 장치용 기판을 개략적으로 도시한 평면도이고,1 is a plan view schematically showing a substrate for a liquid crystal display device according to the prior art,

도 2는 종래 기술에 따른 액정 표시 장치의 빛샘을 도시한 도면이고,2 is a view showing light leakage of a liquid crystal display according to the prior art;

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 기판을 개략적으로 도시한 평면도이고,3 is a plan view schematically illustrating a substrate for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이고,4 is a cross-sectional view schematically illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 빛샘을 도시한 도면이고,5 is a diagram illustrating light leakage of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 블랙 매트릭스에 의해 빛샘이 차단되는 것을 나타낸 도면이다.6 is a view illustrating that light leakage is blocked by a black matrix in a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 강유전성 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a ferroelectric liquid crystal display device and a manufacturing method thereof.

액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중의 하나 로서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 유리 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져 있으며, 두 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시켜 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.The liquid crystal display is one of the most widely used flat panel display devices. The liquid crystal display includes two glass substrates on which electrodes are formed and a liquid crystal layer interposed therebetween. The liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are applied by applying a voltage to the two electrodes. A display device for controlling the amount of light transmitted by rearranging them.

이러한 액정 표시 장치는 네마틱(nematic) 상의 액정을 사용하여 제작하는 것이 일반적이나 응답 속도가 느려 동화상 표현에 한계가 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 네마틱 액정에 비해 빠른 응답 속도를 갖는 강유전성의 스멕틱(smectic) 상의 액정을 사용하는 액정 표시 장치가 제안되고 있다. Such a liquid crystal display device is generally manufactured using a liquid crystal of nematic phase, but the response speed is slow, and thus there is a limit in displaying a moving image. In order to overcome this limitation, a liquid crystal display using ferroelectric smectic phase liquid crystals having a faster response speed than nematic liquid crystals has been proposed.

그러나, 강유전성 액정의 경우 네마틱 액정에 비해 1.5㎛ 정도의 낮은 셀 갭(cell gap)이 요구되는데, 네마틱 액정에서 셀 갭을 유지하는데 사용하는 플라스틱 볼 스페이서는 1.5㎛ 이상의 지름을 가지므로 사용할 수 없다. 따라서, 볼 스페이서 대신 기둥 모양의 스페이서 패턴을 형성하여 낮은 셀 갭을 유지하는 방법이 제시되었다. However, ferroelectric liquid crystals require a cell gap of about 1.5 μm lower than nematic liquid crystals, and the plastic ball spacers used to maintain the cell gap in nematic liquid crystals have a diameter of 1.5 μm or more. none. Therefore, a method of maintaining a low cell gap by forming a columnar spacer pattern instead of a ball spacer has been proposed.

그러면, 종래 기술에 따른 강유전성 액정 표시 장치에 대하여 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. Next, a ferroelectric liquid crystal display according to the related art will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

여기서 도 1에 도시하지는 않았지만, 한 기판 위에는 다수의 게이트선과 다수의 데이터선의 교차에 의해 정의되는 화소 영역마다 화소 전극이 형성되어 있으며, 이 기판과 마주하는 다른 한 기판 위에는 블랙 매트릭스, 색 필터 및 공통 전극이 형성되어 있다. 두 기판 중 어느 한 기판(10) 위에는 감광막으로 이루어진 스페이서 패턴(20)이 일정 간격으로 형성되어 있고, 이후 두 기판을 정렬하여 조립하였을 때 두 기판 사이의 공간에 강유전성 액정이 채워지게 된다. 여기서는 두 기판 중 스페이서 패턴(20)이 형성되어 있는 기판(10)만을 도시하였으며, 두 기판 위에 배향막(도시하지 않음)이 도포되어 있고 배향막은 기판(10)의 장축 방향(R1)에 대하여 평행하게 러빙되어 있다.Although not shown in FIG. 1, a pixel electrode is formed in each pixel region defined by the intersection of a plurality of gate lines and a plurality of data lines on one substrate, and a black matrix, a color filter, and a common substrate are formed on another substrate facing the substrate. An electrode is formed. The spacer pattern 20 made of a photosensitive film is formed on one of the two substrates 10 at a predetermined interval, and when the two substrates are aligned and assembled, the ferroelectric liquid crystal is filled in the space between the two substrates. Here, only the substrate 10 in which the spacer pattern 20 is formed among the two substrates is illustrated, and an alignment layer (not shown) is coated on the two substrates, and the alignment layer is parallel to the major axis direction R1 of the substrate 10. It is rubbing.

이와 같이, 배향막을 기판(10)의 장축 방향(R1)에 대해 평행하게 러빙하였을 때 액정의 배향이 스페이서 패턴 부근에서 깨지기 시작하여 스페이서 패턴을 따라 기판의 단축 방향에 대해 기울어진 방향으로 배향 결함이 발생한다. 이러한 배향 결함으로 인해 도 2에서와 같이, 블랙(black) 상태에서 빛샘(L1)이 발생하여 대비비가 떨어지는 문제점이 있다.As such, when the alignment layer is rubbed in parallel with the major axis direction R1 of the substrate 10, the alignment of the liquid crystal starts to break near the spacer pattern, and the alignment defect is inclined with respect to the minor axis direction of the substrate along the spacer pattern. Occurs. Due to such an orientation defect, as shown in FIG. 2, light leakage L1 occurs in a black state, thereby lowering a contrast ratio.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 블랙 상태에서의 빛샘을 없애 대비비를 향상시키는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to improve the contrast ratio by eliminating light leakage in the black state.

이러한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는 배향막을 도포하고 기판의 장축 방향에 대하여 기울인 방향으로 러빙을 실시한다. In order to achieve such a subject, in this invention, an orientation film is apply | coated and rubbing is performed in the direction inclined with respect to the longitudinal direction of a board | substrate.

본 발명에 따르면, 제1 절연 기판 위에 다수의 화소 전극이 형성되어 있고, 제1 기판과 마주하는 제2 절연 기판 위에 화소 전극에 대응하여 다수의 색 필터가 형성되어 있다. 색 필터를 제외한 영역에 블랙 매트릭스가 형성되어 있다. 제1 및 제2 기판 중 어느 한 기판 위에 블랙 매트릭스와 중첩되어 있으며, 기판의 제1 방향으로 a만큼의 간격을 가지고 기판의 제2 방향으로 b만큼의 간격을 갖는 다수의 스페이서 패턴이 형성되어 있다. 제1 및 제2 기판 위에 각각 제1 및 제2 배향막이 형성되어 있으며, 제1 및 제2 배향막은 기판의 제2 방향에 대하여

Figure 112000023937671-pat00002
±5°의 각도를 이루는 방향으로 러빙되어 있는 것이 바람직하다.According to the present invention, a plurality of pixel electrodes are formed on the first insulating substrate, and a plurality of color filters are formed on the second insulating substrate facing the first substrate in correspondence with the pixel electrodes. The black matrix is formed in the region except the color filter. A plurality of spacer patterns overlapping the black matrix on either one of the first and second substrates and having a distance of a in the first direction of the substrate and a distance of b in the second direction of the substrate are formed. . First and second alignment layers are formed on the first and second substrates, respectively, and the first and second alignment layers are formed in the second direction of the substrate.
Figure 112000023937671-pat00002
It is preferable to rub in the direction which makes the angle of +/- 5 degrees.

이때, 스페이서 패턴은 감광막으로 이루어지며, 제1 기판과 제2 기판 사이에 강유전성 액정이 주입되어 있다.In this case, the spacer pattern is formed of a photosensitive film, and a ferroelectric liquid crystal is injected between the first substrate and the second substrate.

제1 기판 위에 화소 전극에 인가되는 신호를 스위칭하는 박막 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.The thin film transistor may further include a thin film transistor configured to switch a signal applied to the pixel electrode on the first substrate.

본 발명에 따른 강유전성 액정 표시 장치를 제조할 때, 먼저 제1 절연 기판 위에 다수의 화소 전극을 형성하고, 제1 기판과 마주하는 제2 절연 기판 위에 화소 전극에 대응하는 다수의 색 필터를 형성한다. 다음, 색 필터를 제외한 영역에 블랙 매트릭스를 형성하고, 색 필터 및 블랙 매트릭스를 덮는 공통 전극을 형성한다. 다음, 제1 및 제2 기판 중 어느 한 기판 위에 블랙 매트릭스와 중첩되며, 기판의 제1 방향으로 a만큼의 간격을 가지고 기판의 제2 방향으로 b만큼의 간격을 갖는 다수의 스페이서 패턴을 형성한다. 다음, 제1 및 제2 기판 위에 각각 제1 및 제2 배향막을 도포하고, 제1 및 제2 배향막을 러빙한다. 이때, 러빙의 방향은 기판의 제2 방향에 대하여

Figure 112000023937671-pat00003
±5°의 각도를 이루는 것이 바람직하다.In manufacturing the ferroelectric liquid crystal display according to the present invention, first, a plurality of pixel electrodes are formed on a first insulating substrate, and a plurality of color filters corresponding to pixel electrodes are formed on a second insulating substrate facing the first substrate. . Next, a black matrix is formed in a region excluding the color filter, and a common electrode covering the color filter and the black matrix is formed. Next, a plurality of spacer patterns overlapping the black matrix on either one of the first and second substrates and having a distance of a in the first direction of the substrate and a distance of b in the second direction of the substrate are formed. . Next, first and second alignment layers are coated on the first and second substrates, respectively, and the first and second alignment layers are rubbed. At this time, the direction of rubbing relative to the second direction of the substrate
Figure 112000023937671-pat00003
It is desirable to achieve an angle of ± 5 °.

여기서, 스페이서 패턴은 감광막으로 형성할 수 있다.Here, the spacer pattern may be formed of a photosensitive film.

한편, 제1 기판과 제2 기판 사이에 강유전성 액정을 주입하며, 강유전성 액정을 주입한 후 제1 및 제2 기판 사이에 전압을 인가하는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable to inject a ferroelectric liquid crystal between the first substrate and the second substrate, and to apply a voltage between the first and second substrates after injecting the ferroelectric liquid crystal.

또한, 제1 기판 위에 화소 전극에 인가되는 신호를 스위칭하는 박막 트랜지 스터를 더 형성할 수 있다. In addition, a thin film transistor for switching a signal applied to the pixel electrode may be further formed on the first substrate.

이러한 본 발명에서는 러빙을 기판의 장축 또는 단축 방향에 대하여 θ만큼 기울인 방향으로 실시하므로 빛샘이 스페이서 패턴을 따라 단축 또는 장축 방향에 평행하게 발생하는데 이 부분은 블랙 매트릭스에 의해 가려지므로 빛샘이 차단되어 대비비가 향상된다. In the present invention, since rubbing is performed in a direction inclined by θ with respect to the long axis or short axis direction of the substrate, light leakage occurs parallel to the short axis or long axis direction along the spacer pattern. The rain is improved.

그러면, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 강유전성 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명한다.Next, a ferroelectric liquid crystal display device and a method of manufacturing the same according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

먼저, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 강유전성 액정 표시 장치의 구조에 대하여 상세히 설명한다.First, the structure of a ferroelectric liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 기판을 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.3 is a plan view schematically illustrating a substrate for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

여기서는 본 발명에서 필요한 구성 요소만을 도시하였으며, 그 외의 구성 요소에 대하여는 간략히 설명한다.Here, only components necessary for the present invention are illustrated, and other components will be briefly described.

하판(150) 위에는 다수의 게이트선과 다수의 데이터선이 서로 절연되어 형성되어 있으며, 게이트선과 데이터선의 교차에 의해 정의되는 화소 영역에는 박막 트랜지스터가 형성되어 있고 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극이 형성되어 있다. 하판(150)과 마주하는 상판(100) 위에는 화소 전극에 대응하는 영역에 색 필터(120)가 형성되어 있고, 색 필터(120) 이외의 영역에는 블랙 매트릭스(110)가 형성되어 있으며, 색 필터(120)와 블랙 매트릭스(110) 위에 공통 전극(130)이 형성되어 있다. 하판(150) 위에는 감광막으로 이루어진 스페이서 패턴(200)이 일정 간격으로 형성되어 있고, 이후 두 기판을 정렬하여 조립하였을 때 그 사이에 강유전성 액정(300)이 채워지게 된다. 여기서, 스페이서 패턴(200)은 하판(150) 위에 형성되어 있지만 상판(100) 위에 형성되어 있을 수 있으며, 스페이서 패턴(200)은 블랙 매트릭스(110)와 중첩되도록 형성하는 것이 바람직하다. 두 기판(100, 150) 위에는 각각 폴리이미드(Nissan화학사의 SE7992 제품)로 이루어진 배향막(140, 160)이 도포되어 있으며, 배향막(140, 160)은 기판(100, 150)의 장축 방향(R1)에 대하여 오른쪽으로 θ만큼 기울어진 방향(R2)으로 러빙되어 있다. 배향막(140, 160)은 기판(100, 150)의 장축 방향(R1)에 대하여 왼쪽으로 θ만큼 기울인 방향(R3)으로 러빙될 수도 있다. On the lower plate 150, a plurality of gate lines and a plurality of data lines are insulated from each other, and a thin film transistor is formed in a pixel region defined by the intersection of the gate line and the data line, and a pixel electrode connected to the thin film transistor is formed. have. On the upper plate 100 facing the lower plate 150, a color filter 120 is formed in an area corresponding to the pixel electrode, and a black matrix 110 is formed in an area other than the color filter 120. The common electrode 130 is formed on the 120 and the black matrix 110. The spacer pattern 200 made of a photoresist film is formed on the lower plate 150 at regular intervals. Then, when the two substrates are aligned and assembled, the ferroelectric liquid crystal 300 is filled therebetween. Here, the spacer pattern 200 is formed on the lower plate 150, but may be formed on the upper plate 100, and the spacer pattern 200 may be formed to overlap the black matrix 110. Alignment layers 140 and 160 made of polyimide (manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. SE7992) are coated on the two substrates 100 and 150, respectively, and the alignment layers 140 and 160 are formed in the major axis direction R1 of the substrates 100 and 150. It is rubbed in the direction R2 inclined by θ to the right. The alignment layers 140 and 160 may be rubbed in a direction R3 inclined by θ to the left with respect to the long axis direction R1 of the substrates 100 and 150.

이때, 기울인 각도(θ)는 다음과 같은 식에 의해 구할 수 있다.At this time, the inclination angle θ can be obtained by the following equation.

기판의 단축 방향으로의 스페이서 패턴(200) 간의 간격을 a라고 하고, 장축 방향으로의 스페이서 패턴(200) 간의 간격을 b라 하였을 때 러빙 각도(θ)는 수학식 1과 같다.When the spacing between the spacer patterns 200 in the short axis direction of the substrate is a, and the spacing between the spacer patterns 200 in the long axis direction is b, the rubbing angle θ is expressed by Equation 1 below.

Figure 112000023937671-pat00004
Figure 112000023937671-pat00004

이때, 러빙 각도(θ)는 ±5°의 오차 범위를 갖는 것이 바람직하며, 예를 들어 a=300㎛이고, b=100㎛인 경우 러빙 각도(θ)는 18.4°± 5°이다.At this time, the rubbing angle θ preferably has an error range of ± 5 °. For example, when a = 300 μm and b = 100 μm, the rubbing angle θ is 18.4 ° ± 5 °.

이러한 경우의 빛샘에 대하여 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다. Light leakage in this case will be described with reference to FIGS. 5 and 6.                     

강유전성 액정은 층상 구조를 갖는데 종래에서와 같이 배향막을 기판의 장축 방향(R1)에 평행하게 러빙하면, 층상의 왜곡으로 인해 스페이서 패턴(20)을 따라 사선 방향으로 빛샘이 발생한다. 그러나, 본 발명에서와 같이 장축 방향(R1)에 대하여 기울인 방향(R2, R3)으로 러빙하면 도 5에서 나타낸 바와 같이 단축 방향과 평행하게 빛샘(L2)이 발생하게 된다. 이러한 빛샘이 나타나는 부분을 블랙 매트릭스(110)로 가리면 도 6에서와 같이 빛샘을 차단하여 대비비를 향상시킬 수 있다. The ferroelectric liquid crystal has a layered structure. When the alignment layer is rubbed in parallel with the long axis direction R1 of the substrate as in the prior art, light leakage occurs in an oblique direction along the spacer pattern 20 due to the layered distortion. However, when rubbing in the directions R2 and R3 inclined with respect to the long axis direction R1 as in the present invention, light leakage L2 is generated parallel to the short axis direction as shown in FIG. 5. If the light leakage portion is hidden by the black matrix 110, the light leakage may be blocked as shown in FIG. 6 to improve the contrast ratio.

한편, 도면으로 도시하지는 않았지만 기판의 단축 방향에 대하여 기울인 방향으로 러빙을 실시할 수도 있다. 이때는 기판의 장축 방향으로 빛샘이 발생하고 이 부분을 블랙 매트릭스로 가리면 빛샘을 차단할 수 있다. 기울인 각도는

Figure 112000023937671-pat00005
이며, 러빙 각도(θ)는 ±5°의 오차 범위를 갖는 것이 바람직하다.Although not shown in the drawings, rubbing may be performed in a direction inclined with respect to the short axis direction of the substrate. In this case, light leakage occurs in the long axis direction of the substrate, and the light leakage may be blocked by covering the portion with the black matrix. The tilt angle
Figure 112000023937671-pat00005
And the rubbing angle θ preferably has an error range of ± 5 °.

그러면, 본 발명의 실시예에 따른 강유전성 액정 표시 장치의 제조 방법에 대하여 간략히 설명한다.Next, a method of manufacturing the ferroelectric liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention will be briefly described.

먼저, 하판 위에 다수의 게이트선과 이와 절연되어 있는 다수의 데이터선을 형성하고, 게이트선 및 데이터선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터를 형성한 후 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극을 형성한다. 다음, 감광막을 도포하고 패터닝하여 다수의 스페이서 패턴을 형성하는데, 상판의 블랙 매트릭스와 중첩되도록 형성한다. 여기서, 스페이서 패턴은 박막 트랜지스터 기판에 형성하였으나, 색 필터 기판에 형성할 수도 있다. First, a plurality of gate lines and a plurality of data lines insulated from the bottom plate are formed, a thin film transistor connected to the gate line and the data line is formed, and then a pixel electrode connected to the thin film transistor is formed. Next, a photosensitive film is coated and patterned to form a plurality of spacer patterns, which are formed to overlap the black matrix of the upper plate. Here, the spacer pattern is formed on the thin film transistor substrate, but may be formed on the color filter substrate.

다음, 상판 위에 블랙 매트릭스와 색 필터를 형성하고, 이들을 덮는 공통 전극을 형성한다. Next, a black matrix and a color filter are formed on the top plate, and a common electrode covering them is formed.                     

다음, 두 기판 위에 배향막을 스핀 코팅(spin coating)법으로 도포하고 80℃에서 약 5분 동안 소프트 베이킹(soft baking)을 실시하고, 200℃에서 1시간 동안 하드 베이킹(hard baking)을 실시한 후, 기판의 장축 방향에 대하여 수학식 1의 θ만큼 기울인 방향으로 러빙을 실시한다. Next, an alignment layer is coated on the two substrates by spin coating, soft baking for about 5 minutes at 80 ° C., and hard baking at 200 ° C. for 1 hour. Rubbing is performed in a direction inclined by θ of Equation 1 with respect to the long axis direction of the substrate.

다음, 봉함재(sealant) 패턴을 박막 트랜지스터 기판의 가장자리에 형성하고 두 기판을 열압착한다. 두 기판을 열압착했을 때 스페이서 패턴은 블랙 매트릭스와 중첩된다. 한편, 스페이서 패턴을 색 필터 기판 위에 형성하는 경우에는 블랙 매트릭스 상부에 형성하여 블랙 매트릭스와 중첩되도록 형성하는 것이 바람직하다. Next, a sealant pattern is formed at the edge of the thin film transistor substrate and the two substrates are thermocompressed. When the two substrates are thermocompressed, the spacer pattern overlaps the black matrix. On the other hand, when the spacer pattern is formed on the color filter substrate, the spacer pattern is preferably formed on the black matrix so as to overlap the black matrix.

다음, 두 기판 사이에 자발 분극을 갖는 강유전성 액정 혼합물을 등방상(isotropic)의 형태로 100℃에서 주입한다. 이때, 액정은 등방상에서 카이랄 네마틱(N*)상으로의 상전이 온도가 84.4℃ 내지 81.4℃이고, 카이랄 네마틱상에서 카이랄 스멕틱 C(SmC*)상으로의 상전이 온도가 64℃이며, 카이랄 스멕틱 C상에서 결정상으로의 상전이 온도가 6℃이다. Next, a ferroelectric liquid crystal mixture having spontaneous polarization between the two substrates is injected at 100 ° C. in an isotropic form. In this case, the liquid crystal has a phase transition temperature from isotropic phase to chiral nematic (N * ) phase of 84.4 ° C to 81.4 ° C, and phase transition temperature from chiral nematic phase to chiral smectic C (SmC * ) phase of 64 ° C. The phase transition temperature from the chiral smectic C phase to the crystal phase is 6 ° C.

다음, 카이랄 네마틱상에서 카이랄 스멕틱 C상으로의 상전이 온도인 64℃보다 약 2℃ 정도 높은 66℃에서 두 기판 사이에 직류 전압을 3V 인가한 후, 분당 1℃의 냉각 속도로 냉각시켜 상온에서 카이랄 스멕틱 C상인 액정을 배향시킨다. Next, a DC voltage was applied between the two substrates at 66 ° C, about 2 ° C higher than the 64 ° C phase transition temperature from the chiral nematic phase to the chiral smectic C phase, and then cooled at a cooling rate of 1 ° C per minute. Orient the liquid crystal that is chiral smectic C phase at room temperature.

여기서, 배향막을 러빙할 때 기판의 장축 또는 단축 방향에 대해 기울인 각도에서 실시하여 기판의 단축 또는 장축 방향으로 빛샘을 발생시키고 빛샘에 대응하는 부분에 블랙 매트릭스를 형성함으로써 빛샘을 차단할 수 있다. 따라서, 스페 이서 패턴을 사용했을 때 발생하는 배향 결함으로 인한 빛샘을 블랙 매트릭스로 유도하여 블랙 상태에서 빛샘을 없애 대비비를 향상시킬 수 있다.Here, when rubbing the alignment layer, the light leakage may be blocked by performing the light leakage at an angle inclined with respect to the long axis or short axis direction of the substrate to form light leakage in the short axis or long axis direction of the substrate, and forming a black matrix at a portion corresponding to the light leak. Therefore, the light leakage caused by the alignment defect generated when the spacer pattern is used may be induced into the black matrix to remove the light leakage in the black state, thereby improving the contrast ratio.

이와 같이 본 발명에서는 배향막을 기판의 장축 또는 단축 방향에서 기울인 방향으로 러빙하였을 때 기판의 단축 또는 장축 방향으로 발생하는 빛샘을 블랙 매트릭스로 차단하여 대비비를 향상시킬 수 있다. As described above, when the alignment layer is rubbed in the direction inclined from the major axis or the minor axis of the substrate, light leakage generated in the minor axis or the major axis of the substrate is blocked by the black matrix to improve the contrast ratio.

Claims (9)

제1 절연 기판,First insulating substrate, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 다수의 화소 전극,A plurality of pixel electrodes formed on the first substrate, 상기 제1 기판과 마주하는 제2 절연 기판,A second insulating substrate facing the first substrate, 상기 제2 절연 기판 위에 상기 화소 전극에 대응하여 형성되어 있는 다수의 색 필터,A plurality of color filters formed on the second insulating substrate to correspond to the pixel electrodes; 상기 색 필터를 제외한 영역에 형성되어 있는 블랙 매트릭스,A black matrix formed in a region excluding the color filter, 상기 제1 및 제2 기판 중 어느 한 기판 위에 상기 블랙 매트릭스와 중첩되어 형성되어 있으며, 상기 기판의 제1 방향으로 a만큼의 간격을 가지고 상기 기판의 제2 방향으로 b만큼의 간격을 갖는 다수의 스페이서 패턴,A plurality of first and second substrates overlapping with the black matrix and having a distance a in the first direction of the substrate and a distance b in the second direction of the substrate; Spacer pattern, 상기 제1 및 제2 기판 위에 각각 형성되어 있는 제1 및 제2 배향막First and second alignment layers formed on the first and second substrates, respectively. 을 포함하며,Including; 상기 제1 및 제2 배향막은 상기 기판의 제2 방향에 대하여
Figure 112000023937671-pat00006
±5°의 각도를 이루는 방향으로 러빙되어 있는 강유전성 액정 표시 장치.The first and second alignment layers may be in a second direction of the substrate.
Figure 112000023937671-pat00006
A ferroelectric liquid crystal display device that is rubbed in a direction forming an angle of ± 5 °. 제1항에서,In claim 1, 상기 스페이터 패턴은 감광막으로 이루어진 강유전성 액정 표시 장치.The spatter pattern is a ferroelectric liquid crystal display device consisting of a photosensitive film. 제1항에서,In claim 1, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 주입되어 있는 강유전성 액정을 더 포함하는 강유전성 액정 표시 장치.A ferroelectric liquid crystal display device further comprising a ferroelectric liquid crystal injected between the first substrate and the second substrate. 제1항에서,In claim 1, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며 상기 화소 전극에 인가되는 신호를 스위칭하는 박막 트랜지스터를 더 포함하는 강유전성 액정 표시 장치.And a thin film transistor formed on the first substrate and configured to switch a signal applied to the pixel electrode. 제1 절연 기판 위에 다수의 화소 전극을 형성하는 단계,Forming a plurality of pixel electrodes on the first insulating substrate, 상기 제1 기판과 마주하는 제2 절연 기판 위에 상기 화소 전극에 대응하는 다수의 색 필터를 형성하는 단계,Forming a plurality of color filters corresponding to the pixel electrodes on a second insulating substrate facing the first substrate, 상기 색 필터를 제외한 영역에 블랙 매트릭스를 형성하는 단계,Forming a black matrix in an area excluding the color filter; 상기 색 필터 및 상기 블랙 매트릭스를 덮는 공통 전극을 형성하는 단계,Forming a common electrode covering the color filter and the black matrix, 상기 제1 및 제2 기판 중 어느 한 기판 위에 상기 블랙 매트릭스와 중첩되며, 상기 기판의 제1 방향으로 a만큼의 간격을 가지고 상기 기판의 제2 방향으로 b만큼의 간격을 갖는 다수의 스페이서 패턴을 형성하는 단계,A plurality of spacer patterns overlapping the black matrix on any one of the first and second substrates and having a distance of a in the first direction of the substrate and a distance of b in the second direction of the substrate; Forming step, 상기 제1 및 제2 기판 위에 각각 제1 및 제2 배향막을 도포하는 단계,Applying a first and a second alignment layer on the first and second substrates, respectively, 상기 제1 및 제2 배향막을 러빙하는 단계Rubbing the first and second alignment layers 를 포함하며, Including; 상기 러빙의 방향은 상기 기판의 제2 방향에 대하여
Figure 112000023937671-pat00007
±5°의 각도를 이루는 강유전성 액정 표시 장치의 제조 방법. The direction of rubbing is relative to the second direction of the substrate
Figure 112000023937671-pat00007
A method of manufacturing a ferroelectric liquid crystal display device having an angle of ± 5 °. 제5항에서,In claim 5, 상기 스페이서 패턴을 감광막으로 형성하는 강유전성 액정 표시 장치의 제조 방법.A method of manufacturing a ferroelectric liquid crystal display device, wherein the spacer pattern is formed of a photosensitive film. 제5항에서,In claim 5, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 강유전성 액정을 주입하는 단계를 더 포함하는 강유전성 액정 표시 장치의 제조 방법.And injecting a ferroelectric liquid crystal between the first substrate and the second substrate. 제7항에서,In claim 7, 상기 강유전성 액정을 주입한 후 상기 제1 및 제2 기판 사이에 전압을 인가하는 강유전성 액정 표시 장치의 제조 방법. And a voltage is applied between the first and second substrates after the ferroelectric liquid crystal is injected. 제5항에서,In claim 5, 상기 제1 기판 위에 상기 화소 전극에 인가되는 신호를 스위칭하는 박막 트랜지스터를 형성하는 단계를 더 포함하는 강유전성 액정 표시 장치의 제조 방법.And forming a thin film transistor configured to switch a signal applied to the pixel electrode on the first substrate.
KR1020000067392A 2000-11-14 2000-11-14 ferroelectric liquid crystal display and manufacturing method thereof KR100695304B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000067392A KR100695304B1 (en) 2000-11-14 2000-11-14 ferroelectric liquid crystal display and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000067392A KR100695304B1 (en) 2000-11-14 2000-11-14 ferroelectric liquid crystal display and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020037478A KR20020037478A (en) 2002-05-22
KR100695304B1 true KR100695304B1 (en) 2007-03-14

Family

ID=19698827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000067392A KR100695304B1 (en) 2000-11-14 2000-11-14 ferroelectric liquid crystal display and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100695304B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100923854B1 (en) * 2002-12-14 2009-10-27 엘지디스플레이 주식회사 Aligning method of ferroelectric liquid crystal display and ferroelectric liquid crystal display apparatus using the same
JP4963952B2 (en) * 2006-12-25 2012-06-27 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド Method for manufacturing liquid crystal display element using ferroelectric liquid crystal
KR101868475B1 (en) * 2010-11-16 2018-06-18 엘지디스플레이 주식회사 fabricating method of liquid crystal display device and liquid crystal display device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6330828A (en) * 1986-07-24 1988-02-09 Canon Inc Manufacture of liquid crystal display device
KR910003422A (en) * 1989-07-25 1991-02-27 요꼬야마 유우이찌 Ferroelectric liquid crystal panel
KR910017218A (en) * 1990-03-02 1991-11-05 야마지 게이조오 Liquid crystal device and liquid crystal device using liquid crystal device
KR20000067118A (en) * 1999-04-23 2000-11-15 김영환 High aperture ratio and high transmittance LCD improved response time

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6330828A (en) * 1986-07-24 1988-02-09 Canon Inc Manufacture of liquid crystal display device
KR910003422A (en) * 1989-07-25 1991-02-27 요꼬야마 유우이찌 Ferroelectric liquid crystal panel
KR910017218A (en) * 1990-03-02 1991-11-05 야마지 게이조오 Liquid crystal device and liquid crystal device using liquid crystal device
KR20000067118A (en) * 1999-04-23 2000-11-15 김영환 High aperture ratio and high transmittance LCD improved response time

Also Published As

Publication number Publication date
KR20020037478A (en) 2002-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3850002B2 (en) Liquid crystal electro-optical device
KR100531928B1 (en) A liquid crystal display
JPS62205319A (en) Ferroelectric liquid crystal element
KR100474608B1 (en) Liquid crystal display device
JPH08201830A (en) Liquid crystal display device
JPH04247428A (en) Layer structure of ferroelectric liquid crystal element
KR20020031984A (en) Liquid Crystal Display Device Preventing From Leakage Light
KR100695304B1 (en) ferroelectric liquid crystal display and manufacturing method thereof
JP2004037850A (en) Liquid crystal display
JP2004037854A (en) Liquid crystal display
JP4127623B2 (en) Liquid crystal display
JP2002148624A (en) Liquid crystal display element, color filter and method for manufacturing them
KR100601173B1 (en) a liquid crystal display
JP2002156642A (en) Liquid crystal display device, its manufacturing method and liquid crystal display method
JPH07333634A (en) Liquid crystal display panel
JP2003315801A (en) Liquid crystal display device
JPH0829790A (en) Liquid crystal display device
JP2000356775A (en) Liquid crystal display element and its production
JP2773794B2 (en) Manufacturing method of liquid crystal display element
JP3831470B2 (en) LCD panel
JP4656526B2 (en) Liquid crystal electro-optical device
KR20090036870A (en) Liquid crystal display device
JP2002090751A (en) Liquid crystal display device and method for manufacturing the same
JP2002098967A (en) Liquid crystal display device
JPH10268322A (en) Liquid crystal display device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120215

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee