KR20110078897A - 낮은 수직 선경사각을 갖는 액정표시장치 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 낮은 선경사각으로 배열된 액정층을 갖는 액정표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정표시장치는, 배향막을 갖는 기판; 상기 배향막과 접촉하는 액정층; 그리고 상기 배향막과 상기 액정층 사이에 광 경화되어 상기 액정층을 상기 기판의 평면에 대해 수평상태로 유지하는 감광성 단량체를 포함한다. 본 발명에 따른 액정표시장치 제조 방법은, 제1 배향막을 갖는 박막트랜지스터 기판을 형성하는 단계; 제2 배향막을 갖는 칼라필터 기판을 형성하는 단계; 주 액정물질과 감광성 단량체의 혼합물을 상기 제1 배향막과 상기 제2 배향막 사이에 개재하도록 상기 박막트랜지스터 기판과 상기 칼라필터 기판을 합착하여 액정표시 패널을 형성하는 단계; 그리고 상기 액정표시 패널에 자외선을 조사하여, 상기 감광성 단량체를 경화시키는 단계를 포함한다. 본 발명에 의한 액정표시장치는 액정표시장치의 정면에서 바라본 여러 시야각에서도 명암비 비대칭이 발생하지 않는 양질의 액정표시장치를 얻을 수 있다.
Description
본 발명은 낮은 선경사각으로 배열된 액정층을 갖는 액정표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 수평전계에 의한 액정표시장치에서 배향막에 의해 초기 배향된 액정층이 수직면 상에서 갖는 수직 선경사각을 제거한 액정표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
액티브 매트릭스(Active Matrix) 구동방식의 액정표시장치는 스위칭 소자로서 박막트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)를 이용하여 화상을 표시하고 있다. 이 액정표시장치는 음극선관(Cathode Ray Tube: CRT)에 비하여 소형화가 가능하여 휴대용 정보기기, 사무기기, 컴퓨터 등에서 표시기에 응용됨은 물론, 텔레비젼에도 응용되어 빠르게 음극선관을 대체하고 있다.
도 1은 종래 수평 전계형 액정표시패널을 나타내는 평면도이다. 도 2는 도 1에서 절취선 I-I'으로 자른 액정표시패널의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 액정표시패널은 박막트랜지스터(TFT)가 형성된 박막트랜지스터 어레이 기판(10)와, 칼라필터(CF) 및 블랙 매트릭스(BM)가 형성된 칼라필터 기판(30)과, 그 사이에 개재된 액정층(20)을 포함한다. 수평 전계형 액정표시패널의 박막트랜지스터 어레이 기판은 하부 투명 기판(SUBL) 상에 교차되게 형성된 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과, 그 교차부마다 형성된 박막 트랜지스터(TFT)와, 그 교차 구조로 마련된 화소 영역에 수평 전계를 이루도록 형성된 화소 전극(PXL) 및 공통 전극(COM)과, 공통 전극(COM)과 접속된 공통 라인(CL)을 구비한다.
박막트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)에서 분기된 게이트 전극(G)과, 게이트 전극(G)을 덮는 게이트 절연막(GI) 위에서 게이트 전극(G)과 중첩하도록 형성된 반도체 층(A)과, 데이터 라인(DL)에서 분기되며 반도체 층(A)의 일측단과 접촉하는 소스 전극(S)과, 소스 전극(S)과 대향하며 반도체 층(A)의 타측단과 접촉하는 드레인 전극(D)을 포함한다. 그리고, 박막트랜지스터(TFT) 위에는 보호막(PASSI)가 형성되어 박막트랜지스터(TFT)를 보호한다. 보호막(PASSI) 위에는 화소전극(PXL)이 형성된다.
게이트라인(GL)은 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극(G)에 게이트신호를 공급한다. 데이터라인(DL)은 박막트랜지스터(TFT)의 드레인전극(D)을 통해 화소전극(PXL)에 화소신호를 공급한다. 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)은 교차구조로 형성되어 화소영역을 정의한다. 공통라인(CL)은 화소영역을 사이에 두고 게이트라 인(GL)과 나란하게 형성되며 액정 구동을 위한 기준전압을 공통전극(PXL)에 공급한다.
박막트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)의 게이트 신호에 응답하여 데이터 라인(DL)의 화소 신호가 화소 전극(PXL)에 충전되어 유지되게 한다. 화소 전극(PXL)은 박막트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(D)과 접속되어 화소 영역에 형성된다. 공통 전극(COM)은 공통 라인(CL)과 접속되어 화소 영역에 형성된다. 특히, 화소 전극(PXL)과 공통전극(COM)은 화소 영역 내에서, 서로 평행하도록 배치된다. 이를 위해, 공통전극(COM)은 화소 영역 내에서 수직 방향으로 일정 간격 떨어져 배열된 다수의 막대 모양을 구비하며, 화소전극(PXL)는 공통전극(COM)들 사이에서 배치되는 막대 모양을 다수개 구비한다.
이에 따라, 박막트랜지스터(TFT)를 통해 화소 신호가 공급된 화소 전극(PXL)과 공통 라인(CL)을 통해 기준 전압이 공급된 공통 전극(COM) 사이에 수평 전계가 형성된다. 특히, 수직 방향으로 배열된 막대 모양의 화소 전극(PXL)과 공통 전극(COM) 사이에 수평 전계가 형성된다.
이러한 수평 전계에 의해, 박막 트랜지스터 어레이 기판(10)과 칼라필터 기판(30) 사이에 개재된 액정층(20)의 수평 방향으로 배열된 액정 분자들이 유전 이방성에 의해 회전하게 된다. 화소 영역을 투과하는 광 투과율이 달라지게 됨으로써 화상을 구현하게 된다. 액정층(20)은 액정표시장치 평면을 이루는 수평면 상에서 제1 방향으로 배열되는 상태와, 제2 방향으로 배열되는 상태 사이에서, 액정 분자들의 회전 정도에 따라 화소 영역을 투과하는 광 투과율을 변화 시킴으로써 화상 을 구현한다.
이를 위해서, 초기 상태에서는 액정층(20)의 액정 분자들이 일정한 방향으로 배향되어 있어야 한다. 액정 물질을 단순히 기판들 사이에 주입하는 것만으로는 균일한 액정 분자의 배열 상태를 얻을 수 없기 때문에 액정표시장치에는 액정분자들의 배향 방향을 설정하기 위한 배향막이 필수적으로 형성되어야 한다. 액정표시장치의 제조공정에서, 배향막의 제조공정은 폴리이미드 등의 유기막을 도포한 후, 배향막의 표면을 러빙포로 러빙하여 일정 방향의 무늬(예: 직선 홈)를 갖는 배향막을 형성한다. 그러면, 배향막에 제일 근접하는 액정층(20)의 액정 분자들은 배향막에 형성된 일정 방향의 무늬를 따라 균일한 방향으로 배향상태를 유지한다. 그리고, 중간 층에 있는 액정들은 배향막에 제일 근접하는 액정 분자들의 배향 상태에 영향을 받아 동일한 배향 상태를 유지한다.
도 3a 및 3b는 종래 기술에 의한 박막 트랜지스터 기판 혹은 칼라필터 기판의 표면에 도포된 배향막에 러빙포를 이용하여 배향막을 처리하는 상태를 나타내는 도면들이다. 러빙포(50)를 이용하여 배향막(11, 31)에 무늬를 형성하면, 액정 분자(LCM)는 그 무늬를 따라 일정 방향으로 배열된다. 수평전계 방식의 액정표시장치에서는 액정 분자(LCM)들이 수평면 상에서 일정 방향으로 배향하도록 설계한다. 그러나, 배향막(11, 31)에 형성된 무늬는 배향막(11, 31)의 두께 방향으로 일정 깊이를 갖고 패인 형상을 갖기 때문에, 수직면 상에서 액정 분자(LCM)들이 수평 상태에 대해 기울어진 수직 선경사 각(프리틸트 각: Pre-tilt Angle)(α)을 갖는다. 또한, 러빙 방향에 따라서, 도 3a에서와 같이 수직 프리틸트 각은 우측으로 기울어 진 상태를 가질 수도 있고, 도 3b에서와 같이 좌측으로 기울어진 상태를 가질 수도 있다.
또한, 배향막(11, 31)을 구비한, 박막 트랜지스터 기판(10)과 칼라필터 기판(30)을 액정층(20)을 사이에 두고 합착한 경우, 좌 또는 우 방향의 수직 프리틸트 각을 갖는 각각의 경우를 조합하면 모두 4가지의 경우의 수가 발생할 수 있다. 도 4a 내지 도 4d는 박막 트랜지스터 기판과 칼라필터 기판 사이에 개재하는 액정층들이 가질 수 있는 수직 프리틸트 각의 각 경우의 수를 나타내는 단면도들이다. 도 4a는 박막 트랜지스터 기판(10)의 배향막(11)에 근접한 액정분자들은 우 방향의 수직 프리틸트 각을 갖고, 칼라필터 기판(30)의 배향막(31)에 근접한 액정분자들은 좌 방향의 수직 프리틸트 각을 갖는 경우를 나타낸다. 도 4b는 박막 트랜지스터 기판(10)의 배향막(11)에 근접한 액정분자들과 칼라필터 기판(30)의 배향막(31)에 근접한 액정분자들 모두 우 방향의 수직 프리틸트 각을 갖는 경우를 나타낸다. 도 4c는 박막 트랜지스터 기판(10)의 배향막(11)에 근접한 액정분자들과 칼라필터 기판(30)의 배향막(31)에 근접한 액정분자들 모두 좌 방향의 수직 프리틸트 각을 갖는 경우를 나타낸다. 도 4a는 박막 트랜지스터 기판(10)의 배향막(11)에 근접한 액정분자들은 좌 방향의 수직 프리틸트 각을 갖고, 칼라필터 기판(30)의 배향막(31)에 근접한 액정분자들은 우 방향의 수직 프리틸트 각을 갖는 경우를 나타낸다.
이와 같이 합착된 박막 트랜지스터 기판(10)과 칼라필터 기판(30) 사이에서 서로 다른 방향을 갖는 수직 프리틸트 각 때문에, 액정표시장치의 전면에서 시야각 방향에 따라 명암비가 비 대칭적으로 형성된다. 예를 들면, 도 4a 및 도 4d의 경우에는 액정표시장치 정면에서 바라보았을 때, 상하좌우 방향에서의 명암비 비대칭이 발생한다. 도 4b의 경우에는, 상부측에서 좌우 방향에서의 명암비 비대칭이, 도 4c의 경우에는, 하부측에서 좌우 방향에서의 명암비 비대칭이 발생한다.
본 발명의 목적은 종래 기술에 의한 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 액정 배향을 위한 러빙 공정을 거치면서 형성된 수직 선경사각으로 인한 시야각 명암비 비대칭을 개선한 액정표시장치 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 목적은, 액정 배향을 위한 러빙 공정에서 형성된 러빙 홈에 의해 액정분자들이 수직 선경사각을 갖지 않는 액정표시장치 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시장치는, 배향막을 갖는 기판; 상기 배향막과 접촉하는 액정층; 그리고 상기 배향막과 상기 액정층 사이에 광 경화되어 상기 액정층을 상기 기판의 평면에 대해 수평상태로 유지하는 감광성 단량체를 포함한다.
상기 배향막을 갖는 상기 기판은, 제1 배향막을 갖는 박막트랜지스터 기판과; 제2 배향막을 갖는 칼라필터 기판을 포함한다.
상기 액정층은 상기 제1 배향막 및 상기 제2 배향막과 접촉하며, 상기 박막트랜지스터 기판 및 상기 칼라필터 기판 사이에 개재되며; 상기 감광성 단량체는 상기 제1 배향막과 상기 액정층 사이에서, 그리고 상기 제2 배향막과 상기 액정층 사이에서 광 경화된 것을 특징으로 한다.
상기 박막트랜지스터 기판은, 서로 직교하여 게이트 라인과 데이터 라인; 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 형성한 매트릭스 배열을 갖는 화소 영역; 상기 화소 영역 내에 형성된 박막트랜지스터; 상기 박막트랜지스터에 접속하며 상기 화소 영역 내에 형성된 화소전극; 그리고 상기 화소 영역 내에서 화소 전극과 평행하게 배열되어 수평전계를 형성하는 공통전극을 더 포함한다.
상기 광 경화된 감광성 단량체는 일측 단부는 상기 배향막의 배향 무늬와 연결되고, 타측 단부는 상기 액정층의 액정분자의 일측부에 결합된 것을 특징으로 한다.
상기 액정층의 상기 기판의 평면에 대한 수직 프리틸트 각이 0.3도 이하의 값을 갖는 수평 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 액정표시장치 제조 방법은, 제1 배향막을 갖는 박막트랜지스터 기판을 형성하는 단계; 제2 배향막을 갖는 칼라필터 기판을 형성하는 단계; 주 액정물질과 감광성 단량체의 혼합물을 상기 제1 배향막과 상기 제2 배향막 사이에 개재하도록 상기 박막트랜지스터 기판과 상기 칼라필터 기판을 합착하여 액정표시 패널을 형성하는 단계; 그리고 상기 액정표시 패널에 자외선을 조사하여, 상기 감광성 단량체를 경화시키는 단계를 포함한다.
상기 박막트랜지스터 기판을 형성하는 단계는, 투명 기판 위에 게이트 라인, 게이트 라인에서 분기하는 게이트 전극을 형성하는 단계; 상기 게이트 라인 및 상기 게이트 전극 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계; 상기 게이트 절연막 위에 상기 게이트 전극과 중첩하도록 반도체 층을 형성하는 단계; 상기 게이트 절연막 위에 상기 게이트 라인과 직교하는 데이터 라인, 상기 데이터 라인에서 분기하여 상기 반도체 층의 일측단과 접촉하는 소스 전극, 및 상기 소스 전극과 대향하며 상기 반도체 층의 타측단과 접촉하는 드레인 전극을 형성하는 단계; 상기 데이터 라인, 소스 전극, 드레인 전극을 덮는 보호막을 형성하는 단계; 상기 보호막 위에 상기 드레인 전극과 접속하는 화소전극을 형성하는 단계; 그리고 상기 화소전극을 덮는 상기 제1 배향막을 형성하는 단계를 더 포함한다.
상기 게이트 라인 및 상기 게이트 전극을 형성하는 단계는, 상기 게이트 라인과 평해한 공통 배선과, 상기 공통 배선에서 분기하고 상기 화소 전극과 평행하게 배열되는 공통 전극을 더 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 화소전극을 형성하는 단계는, 상기 보호막 위에 상기 게이트 배선과 평행한 공통 배선과, 상기 공통 배선에서 분기하고 상기 화소 전극과 평행하게 배열되는 공통 전극을 더 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 칼라필터 기판을 형성하는 단계는, 투명 기판 위에 매트릭스 배열을 갖는 화소 영역을 정의하는 블랙 매트릭스를 형성하는 단계 상기 블랙 매트릭스 사이의 화소 영역 내에 칼라필터를 형성하는 단계; 상기 칼라필터 위에 상기 제1 배향막을 형성하는 단계를 더 포함한다.
상기 액정표시 패널을 형성하는 단계는, 상기 주 액정물질과 상기 감광성 단량체의 함량비가 99.0:1.0 ~ 99.9:0.1의 값 중 어느 한 값을 갖도록 혼합하는 것을 특징으로 한다.
상기 감광성 단량체를 경화시키는 단계는, 365nm의 파장을 갖는 자외선을 45mW/cm2의 에너지로 조사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 액정표시장치에서는 러빙 공정을 거치면서 형성된 러빙 홈에 의해 액정분자들이 수직 선경사각을 갖지 않고 수평면 상태에 평행하게 배향된다. 따라서, 본 발명에 의한 액정표시장치는 액정표시장치의 정면에서 바라본 여러 시야각에서도 명암비 비대칭이 발생하지 않는다. 그 결과, 여러 시야각에서 명암비가 개선된 양질의 액정표시장치를 얻을 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대하여 설명한다. 도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 의한 실시 예에 의한 액정표시장치를 제조하는 공정을 나타내는 단면도들이다.
박막 트랜지스터 기판(100)과 칼라필터 기판(300)에 각각 배향막(101, 301)을 도포하고, 러빙포(500)로 배향막(101, 301)의 표면을 러빙 처리한다. 그러면, 배향막(101, 300)의 표면에 일정 방향을 갖는 무늬가 형성된다. (도 5a)
배향 처리된 배향막(101, 301)을 갖는 박막 트랜지스터 기판(100)과 칼라필 터 기판(300)을 액정층(200)을 개재하여 합착한다. 이 때, 액정층(200)은 설계된 액정표시장치의 광학적 성질을 만족하는 주 액정물질(210)을 주 성분으로하여, 감광성 단량체(220)을 소량 포함한다. 예를 들어, 주 액정물질(210)은 네마틱(Nematic) 액정으로 함량비 99.0~99.9% 정도이고, 감광선 단량체(220)는 함량비 0.1~1.0% 정도 포함하도록 액정층(200)을 조성한다. 감광성 단량체(Reactive Mesogen)(220)은 액정과 유사한 물질이면서, 빛에 반응하여 경화되는 성질을 갖고 있다. 액정층(200)은 배향막(101, 301)의 배향 처리 공정에서 형성된 러빙 무늬로 인하여 수평면 상에서 일정 방향으로 균일하게 배향된 상태를 유지한다. 이와 동시에, 러빙 무늬의 깊이에 의해서, 수직면상에서 보면, 약 1~3도의 수직 프리틸트 각을 갖고 경사진 상태로 배열된다. (도 5b)
완성된 액정표시패널에 자외선을 조사하여, 감광성 단량체(220)을 경화 시킨다. 그러면, 감광성 단량체(220)들이 경화된다. 이 때, 감광성 단량체(220)들은 주로 배향막(101, 301) 표면에 부착되면서 경화된다. 또한 배향막(101, 301)에 가장 근접하는 액정분자들과 결합하는 경향을 갖는다. 즉, 감광성 단량체(220)는 길죽한 고리 모양으로 경화되면서, 한쪽 끝은 배향 처리된 배향막(101, 301)의 러빙 무늬에 부착되면서 경화된다. 그리고, 다른 쪽 끝은 선경사각을 갖는 네마틱 액정분자의 아래로 쳐진 부분과 결합한다. 이로 인해, 배향막(101, 301)에 가장 근접하는 액정분자들이 수직 프리틸트 각이 0에 가깝게 수평 상태를 갖는다. 가장 큰 수직 프리틸트 각도라고 해도 0.3도 이하의 값을 갖는다. 감광성 단량체(220)을 경화시키는 공정의 조건은, 최대 광량을 갖는 파장대가 365nm인 자외선을 45mW/cm2 의 에너지로 조사하는 것이 바람직하다. (도 5c)
아래 표 1은 종래 기술에 의해 형성한 액정표시장치에서 배향막에 가장 근접한 액정분자들이 갖는 수직 프리틸트 각을 측정한 값과, 본 발명에 의해 형성한 액정표시장치에서 배향막에 가장 근접한 액정분자들이 갖는 수직 프리틸트 각을 측정한 값을 비교한 결과이다. 표 1에서는 종래 기술에 의한 샘플과 본 발명에 의한 샘플 모두 5개씩을 비교하였다. 표 1에서 종래 기술에 의한 액정표시장치에서도 본 발명과 동일한 조건으로 자외선을 조사하였다. 이는 감광성 단량체가 아닌 다른 원인에 의해 수직 프리틸트 각이 제거된 것인지를 알아보기 위함이었다. 본 발명에 의한 액정표시장치에 대해서는 자외선을 조사하기 전과 자외선을 조사한 후의 수직 프리틸트 값을 모두 측정하였다.
구분 | 패널 샘플 번호 | 노광전 수직 프리틸트 각 | 노광후 수직 프리틸트 각 |
종래 기술 |
Sample C1 | 1.528 | 1.428 |
Sample C2 | 1.529 | 1.543 | |
Sample C3 | 1.610 | 1.729 | |
Sample C4 | 1.574 | 1.492 | |
Sample C5 | 1.679 | 1.695 | |
본 발명 |
Sample P1 | 1.477 | 0.033 |
Sample P2 | 1.611 | 0.004 | |
Sample P3 | 1.505 | 0.035 | |
Sample P4 | 1.471 | -0.008 | |
Sample P5 | 1.629 | -0.046 |
위 결과에서 알 수 있듯이, 감광성 단량체(220)가 경화된 후,배향막(101, 301)에 가장 근접하는 액정분자들이 수직 프리틸트 각이 0도에 가깝게 수평 상태로 바뀌었다. 감광성 단량체(220)를 단순히 포함한 상태에서는 종래 기술과 거의 동일한 수직 프리틸트 각을 갖는다. 하지만, 감광성 단량체(220)가 경화된 후에는 수직 프리틸트 각이 제거되었음을 알 수 있다. 종래 기술에 의한 액정표시장치에서는 자외선을 조사하기 전이나 후나 차이가 거의 발생하지 않았다. 즉, 감광성 단량체(220)가 배향막(101, 301)과 액정분자 사이에서 경화되면서, 수직 프리틸트 각으로 경사진 액정분자들을 수평상태로 되잡아주는 것을 알 수 있다. 그리고, 음수 각도 값은 좌(우) 방향 경사각이 우(좌) 방향 경사각으로 바뀌었음을 나타내는 것이다.
도 6은 종래 기술과 본 발명에 의한 액정표시장치에 대해 좌우 시야각 명암비를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 종래 기술에의한 액정표시장치는 중앙부에 높은 값을 갖는 그래프 결과를 나타내었다. 이는 좌우 명암비의 차이가 크게 나타나고 있음을 의미한다. 한편, 본 발명에 의한 액정표시장치는 중앙부의 값이 낮으며 완만한 곡선을 갖는 그래프 결과를 나타내었다. 이는 좌우 명암비 차이가 별로 크게 나타나지 않았음을 의미한다.
지금까지 설명한 본 발명의 실시 예에서는, 배향막을 형성한 후에 액정표시장치를 제조하는 방법에 초점을 맞추어 설명하였다. 본 발명은 표시 패널의 평면 상에서 수평하게 액정층이 구동하는 수평전계 방식의 액정표시장치에 관련된 것이다. 따라서, 지금까지 알려진 수평전계 방식을 액정표시장치 및 그 제조 방법에 본 발명의 사상을 적용하는 것은 당해 기술자에게 있어서 자명한 것이므로 구체적인 설명은 생략하였다.
예를 들어, 수평전계를 형성하기 위해서는 박막트랜지스터에 접속하는 화소전극과, 공통전압을 인가하는 공통전극을 서로 평행하게 형성한다. 이를 위해, 공통 전압을 공급하는 공통 배선과 공통 배선에서 분기하는 공통 전극을 게이트 배선을 형성할 때 함께 형성할 수도 있다. 이 경우에는 화소 전극과 공통 전극은 수평 전계를 이루지만, 단면상에서는 서로 다른 평면상에서 형성된다.
또는, 화소 전극을 형성할 때 화소 전극과 동일한 평면상에서, 서로 평행하게 형성할 수 있다. 이를 위해 박막트랜지스터를 덮는 보호막 위에 공통 배선과 공통 전극을 형성한 후, 마찬가지로 보호막 위에 박막트랜지스터와 접속하는 화소전극을 공통 전극과 평행하게 형성할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 종래 수평 전계형 액정표시패널을 나타내는 평면도.
도 2는 도 1에서 절취선 I-I'으로 자른 액정표시패널의 구조를 나타내는 단면도.
도 3a 및 3b는 종래 기술에 의한 박막 트랜지스터 기판 혹은 칼라필터 기판의 표면에 도포된 배향막에 러빙포를 이용하여 배향막을 처리하는 상태를 나타내는 도면들.
도 4a 내지 도 4d는 박막 트랜지스터 기판과 칼라필터 기판 사이에 개재하는 액정층들이 가질 수 있는 수직 프리틸트 각의 각 경우의 수를 나타내는 단면도들.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 의한 실시 예에 의한 액정표시장치를 제조하는 공정을 나타내는 단면도들.
도 6은 종래 기술과 본 발명에 의한 액정표시장치에 대해 좌우 시야각 명암비를 측정한 결과를 나타내는 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
SUBL: 하부 투명 기판 SUBU: 상부 투명 기판
TFT: 박막트랜지스터
BM: 블랙 매트릭스 CF: 칼라필터
SUB: 투명 기판 GL: 게이트 배선
DL: 데이터 배선 CL: 공통배선
G: 게이트 전극 COM: 공통전극
GI: 게이트 절연막 A: 반도체 층
S: 소스 전극 D: 드레인 전극
PASSI: 보호막 PXL: 화소전극
10, 100: 박막트랜지스터 기판 30, 300: 칼라필터 기판
11, 101: 제1 배향막 31, 301: 제2 배향막
20, 200: 액정층 210: 주 액정물질
220: 감광성 단량체 50, 500: 러빙포
Claims (13)
- 배향 러빙 무늬를 갖는 배향막이 형성된 기판;상기 배향막과 접촉하는 액정층; 그리고상기 배향막과 상기 액정층 사이에 광 경화되어 상기 액정층을 상기 기판의 평면에 대해 수평상태로 유지하는 감광성 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 배향막을 갖는 상기 기판은,제1 배향막을 갖는 박막트랜지스터 기판과;제2 배향막을 갖는 칼라필터 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 액정층은 상기 제1 배향막 및 상기 제2 배향막과 접촉하며, 상기 박막트랜지스터 기판 및 상기 칼라필터 기판 사이에 개재되며;상기 감광성 단량체는 상기 제1 배향막과 상기 액정층 사이에서, 그리고 상 기 제2 배향막과 상기 액정층 사이에서 광 경화된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 박막트랜지스터 기판은,서로 직교하여 게이트 라인과 데이터 라인;상기 게이트 라인과 데이터 라인이 형성한 매트릭스 배열을 갖는 화소 영역;상기 화소 영역 내에 형성된 박막트랜지스터;상기 박막트랜지스터에 접속하며 상기 화소 영역 내에 형성된 화소전극; 그리고상기 화소 영역 내에서 화소 전극과 평행하게 배열되어 수평전계를 형성하는 공통전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 광 경화된 감광성 단량체는 일측 단부는 상기 배향막의 배향 무늬와 연결되고, 타측 단부는 상기 액정층의 액정분자의 일측부에 결합된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 액정층의 상기 기판의 평면에 대한 수직 프리틸트 각이 0.3도 이하의 값을 갖는 수평 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제1 배향막을 갖는 박막트랜지스터 기판을 형성하는 단계;제2 배향막을 갖는 칼라필터 기판을 형성하는 단계;주 액정물질과 감광성 단량체의 혼합물을 상기 제1 배향막과 상기 제2 배향막 사이에 개재하도록 상기 박막트랜지스터 기판과 상기 칼라필터 기판을 합착하여 액정표시 패널을 형성하는 단계; 그리고상기 액정표시 패널에 자외선을 조사하여, 상기 감광성 단량체를 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 박막트랜지스터 기판을 형성하는 단계는,투명 기판 위에 게이트 라인, 게이트 라인에서 분기하는 게이트 전극을 형성하는 단계;상기 게이트 라인 및 상기 게이트 전극 위에 게이트 절연막을 형성하는 단 계;상기 게이트 절연막 위에 상기 게이트 전극과 중첩하도록 반도체 층을 형성하는 단계;상기 게이트 절연막 위에 상기 게이트 라인과 직교하는 데이터 라인, 상기 데이터 라인에서 분기하여 상기 반도체 층의 일측단과 접촉하는 소스 전극, 및 상기 소스 전극과 대향하며 상기 반도체 층의 타측단과 접촉하는 드레인 전극을 형성하는 단계;상기 데이터 라인, 소스 전극, 드레인 전극을 덮는 보호막을 형성하는 단계;상기 보호막 위에 상기 드레인 전극과 접속하는 화소전극을 형성하는 단계; 그리고상기 화소전극을 덮는 상기 제1 배향막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조 방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 게이트 라인 및 상기 게이트 전극을 형성하는 단계는,상기 게이트 라인과 평해한 공통 배선과, 상기 공통 배선에서 분기하고 상기 화소 전극과 평행하게 배열되는 공통 전극을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조 방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 화소전극을 형성하는 단계는,상기 보호막 위에 상기 게이트 배선과 평행한 공통 배선과, 상기 공통 배선에서 분기하고 상기 화소 전극과 평행하게 배열되는 공통 전극을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 칼라필터 기판을 형성하는 단계는,투명 기판 위에 매트릭스 배열을 갖는 화소 영역을 정의하는 블랙 매트릭스를 형성하는 단계상기 블랙 매트릭스 사이의 화소 영역 내에 칼라필터를 형성하는 단계;상기 칼라필터 위에 상기 제1 배향막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 액정표시 패널을 형성하는 단계는,상기 주 액정물질과 상기 감광성 단량체의 함량비가 99.0:1.0 ~ 99.9:0.1의 값 중 어느 한 값을 갖도록 혼합하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 감광성 단량체를 경화시키는 단계는,365nm의 파장을 갖는 자외선을 45mW/cm2의 에너지로 조사하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조 방법.
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- 2009-12-31 KR KR1020090135809A patent/KR101650198B1/ko active IP Right Grant
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