KR20160083556A - 곡면 액정패널, 이를 포함한 곡면 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 서로 마주하는 제 1 기판과 제 2 기판 및 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판은 상기 제 1 및 제 2 기판의 장변 또는 단변을 따라 곡면을 가지며, 상기 제 1 및 제 2 기판의 모서리 부에 위치한 상기 액정층의 액정 분자와 상기 제 1 및 제 2 기판의 중심부에 위치한 액정 분자는 서로 동일한 굴절률을 갖는 곡면 액정표시장치를 제공한다.

Description

곡면 액정패널, 이를 포함한 곡면 액정표시장치 및 그 제조방법{CURVED LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL, CURVED LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME AND MANUFACTURING OF THE SAME}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 곡면 액정표시장치에 관한 것이다.
대량의 정보가 요구되는 정보화 시대가 도래함에 따라 영상표시장치인 디스플레이 분야가 급속도로 발전되면서 평판표시장치의 개발이 각광 받아왔다.
이 같은 평판표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel: PDP), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display: ELD), 전계방출표시장치(Field Emission Display: FED), 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diode: OLED) 등이 있으며, 점차 박형화, 경량화, 저소비전력화 등 소비자의 기대에 부응하는 성능을 보이며 빠르게 발전해가고 있다.
이들 중 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시소자(LCD)의 기술 수준이 상당한 위치까지 발전되어 있으며, 널리 사용되고 있다.
일반적으로 액정표시장치는 액정의 광학적 이방성과 분극 성질을 이용하는 것으로, 두 기판과 두 기판 사이의 액정층, 그리고 액정층의 액정 분자를 구동하기 위한 화소 전극 및 공통 전극을 포함한다. 따라서, 액정표시장치는, 화소 전극 및 공통 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자가 움직이도록 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현한다. 이러한 액정표시장치는 휴대폰이나 멀티미디어장치와 같은 휴대용 기기부터 노트북 또는 컴퓨터 모니터 및 대형 텔레비전에 이르기까지 다양하게 적용된다.
그런데, 평판표시장치로서의 액정표시장치는 위치에 따라 시청자의 주 시청영역으로부터 표시화면까지 거리 편차가 발생하는 문제점을 가진다.
이에 대해 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 액정표시장치(10)가 평판 형태로 제작되기 때문에, 시청자로부터 액정표시장치(10)의 중앙 영역까지 제1거리(d1)와 시청자로부터 액정표시장치(10)의 좌우 양측 영역까지의 제2거리(d2)가 서로 다르다. 즉, 제2거리(d2)가 제1거리(d1) 보다 크며, 주 시청자로부터 액정표시장치(10)의 표시화면까지의 거리 편차가 발생한다.
이러한 거리 편차의 문제는 액정표시장치(10)의 화면이 커질수록 더욱 크게 나타나며, 이에 따라 액정표시장치(10)를 통해 표시되는 영상에 대한 몰입도가 저하된다.
전술한 문제를 해결하기 위해서는, 시청자로부터 표시화면까지의 거리 편차가 발생되지 않는 대화면 표시장치의 개발이 요구된다.
따라서, 본 발명은 거리 편차 문제를 해결할 수 있으며, 화상특성이 우수한 곡면 액정표시장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 서로 마주하는 제 1 기판 및 제 2 기판, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 위치하는 액정층, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판의 외면에 부착되어 있는 편광판 및 상기 제 1 기판의 하부에 위치하는 백라이트를 포함하고, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판은 상기 제 1 및 제 2 기판의 장변 또는 단변을 따라 곡면을 가지며, 상기 제 1 기판의 모서리 부에 위치한 상기 액정층의 액정 분자와 상기 제 2 기판의 모서리 부에 위치한 상기 액정층의 액정 분자는 서로 동일한 방향으로 배열되어 있는 곡면 액정표시장치를 제공한다.
상기 모서리 부에 위치한 액정 분자는 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판의 중심부에 위치한 액정 분자와 동일한 방향으로 배열되어 있다.
상기 액정 분자는 광 반응성 액정 물질(Reactive Mesogen)일 수 있다.
다른 관점으로, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 상에는 배향막이 추가로 구비될 수 있다. 이 때, 상기 배향막은 광배향막이다.
또한, 본 발명은 제 1 기판 및 제 2 기판상에 광 반응성 물질을 도포하는 단계, 상기 제 1 및 제 2 기판의 모서리 부에 마스크를 배치하여 상기 광 반응성 물질에 제 1 방향으로 편광된 광을 조사를 하는 단계, 상기 제 1 및 제 2 기판 각각의 서로 대각선에 위치하는 한 쌍의 모서리 부를 제외한 나머지 부분에 마스크를 배치하여 상기 광 반응성 물질에 제 2 방향으로 편광된 광을 조사를 하는 단계, 상기 제 1 및 제 2 기판 각각의 서로 대각선에 위치하는 또 다른 한 쌍의 모서리 부를 제외한 나머지 부분에 마스크를 배치하여 상기 광 반응성 물질에 제 3 방향으로 편광된 광을 조사를 하는 단계, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판을 합착하는 단계 및 상기 합착된 기판을 열처리를 통해 곡면 상태로 고정하는 단계를 포함하는 곡면 액정표시장치의 제조 방법을 제공한다.
상기 제 2 방향으로 편광된 광과 상기 제 3 방향으로 편광된 광은 서로 수직이며, 상기 제 2 및 제 3 방향으로 편광된 광은 상기 제 1 방향으로 편광된 광에 대해 각각 -45도 내지 -5도 또는 5도 내지 45도로 틸트(tilt)된 광이다.
상기 광 반응성 물질은 광 반응성 액정 물질이거나 광 반응성 배향 물질이며, 광 반응성 배향 물질인 경우, 상기 합착된 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 액정을 주입하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 곡면 액정표시장치를 제공함으로써, 주 시청영역으로부터 표시장치의 중앙 영역까지 거리와 양측 영역까지의 거리 사이에 있어서 편차를 방지할 수 있다. 따라서, 시청자의 몰입도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 곡면 액정표시장치의 곡면 방향을 고려하여 액정 분자의 초기 배향 방향을 틸트(tilt)시켜, 네 모서리 부의 액정 분자의 비틀림을 보정함으로써 빛샘을 개선할 수 있다.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 액정표시장치에서 발생한 빛샘을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 액정표시장치의 평면 상태에서의 합착 기판 내 액정 분자들의 배열 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 액정표시장치의 곡면 상태에서의 합착 기판 내 액정 분자들의 배열 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 곡면 액정표시장치의 평면 상태에서의 합착 기판 내 액정 분자들의 배열 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 곡면 액정표시장치의 곡면 상태에서의 합착 기판 내 액정 분자들의 배열 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 7a 내지 도 7h는 본 발명의 다른 실시예에 따른 곡면 액정표시장치의 제조 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라 제조된 액정표시장치의 평면 상태에서의 액정 분자들의 배열 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 곡면 액정표시장치에서 발생한 빛샘을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 액정표시장치(100)는 곡면(curved) 형태를 갖는다. 즉, 평면 형태의 표시장치가 중앙을 기준으로 일정한 곡률로 휘어져 곡면 형태를 이루게 된다. 따라서, 시청자의 주 시청영역으로부터 곡면 액정표시장치(100)의 중앙 영역까지 제 1 거리(d11)와 주 시청영역으로부터 곡면 액정표시장치(100)의 좌 우 양측 영역까지의 제 2 거리(d12)가 실질적으로 동일하게 되므로, 종래 평판표시장치에서의 거리 편차 문제가 해소되며 시청자의 몰입도가 향상된다.
그런데, 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 액정표시장치에서는 네 모서리 부에서 빛샘이 발생한다. 이러한 빛샘에 대하여 도 4 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 액정표시장치의 개략적인 단면도이고, 도 4b는 일 실시예에 따른 곡면 액정표시장치의 곡면 상태에서 각각 제 1 기판과 제 2 기판의 내면에 위치한 액정분자들의 배열 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 액정표시장치는 제 1 기판(100a)과, 제 2 기판(100b), 그리고 제 1 및 제 2 기판(100a, 100b) 사이의 액정층(130)을 포함한다. 제 1 및 제 2 기판(100a, 100b) 사이의 가장자리에는 액정층(130)의 누설을 방지하기 위한 씰 패턴(140)이 형성된다.
도시하지 않았지만, 제 2 기판(100b)의 내면에는 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선과, 이러한 게이트 배선 및 데이터 배선에 연결된 박막 트랜지스터, 화소 영역에 형성되고 박막 트랜지스터에 연결되는 화소 전극, 그리고 화소 전극과 함께 전기장을 생성하는 공통 전극이 형성된다.
또한, 도시하지 않았지만, 제 1 기판(100a)의 내면에는 블랙 매트릭스와 컬러필터층이 형성될 수 있다. 블랙 매트릭스는 게이트 배선과 데이터 배선 및 박막 트랜지스터에 대응하여 위치하고 화소 영역에 대응하여 개구부를 가지며 화소 영역 이외의 빛을 차단한다. 컬러필터층은 블랙 매트릭스의 개구부에 대응하고, 순차적으로 배열된 적, 녹, 청의 컬러필터를 포함하며, 하나의 컬러필터는 하나의 화소 영역에 대응한다. 이러한 블랙 매트릭스와 컬러필터층은 제 1 기판(100a)에 한정되지 않고 제 2 기판(100b)에 형성될 수도 있다.
한편, 제 1 기판(100a)과 제 2 기판(100b) 내면에는 일정 방향의 배향축을 갖는 제 1 및 제 2 배향막(도시하지 않음)이 필요에 따라 각각 형성될 수도 있다. 상기 액정층(130)을 이루는 액정 물질이 광 반응성 액정 물질(Reactive Mesogen)인 경우, 상기 액정층(130)은 필름 형태로 형성될 수 있으며, 배향막은 필요치 않게 된다. 상기 액정층(130)을 이루는 액정 물질이 일반 액정 물질인 경우, 제 1 및 제 2 배향막은 형성되고, 이 때, 제 1 및 제 2 배향막은 광 반응성 배향막일 수도 있으며, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 제 1 기판(100a)과 제 2 기판(100b)의 외면에는 각각 제 1 및 제 2 편광판(도시하지 않음)이 배치된다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 평면 상태에서 곡면 상태로 변형된다. 일례로, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 가로 방향, 즉, 장변 방향의 곡면을 구현하기 위해, 평면 상태의 표시장치를 가로 방향을 따라 제 1 기판(100a) 쪽으로 일정한 곡률로 휘어지게 함으로써, 곡면 형태를 갖도록 한다.
그런데, 제 1 기판(100a)과 제 2 기판(100b)은 씰 패턴(140)에 의해 가장자리가 합착되어 있으므로, 휨에 대한 제 1 기판(100a)과 제 2 기판(100b)에 발생되는 저항력이 달라진다.
외력(外力)이 재료에 작용할 때 그 내부에 생기는 저항력을 응력이라 하고, 응력은 외력이 증가함에 따라 증가하지만 이에는 한도가 있어서 응력이 그 재료 고유의 한도에 도달하면 외력에 저항할 수 없게 되어 그 재료는 마침내 파괴된다.
응력의 종류 중 굽힘 모멘트가 가해져 재료가 휠 때 발생되는 응력은 굽힘 응력 또는 휨응력(bending stress)이라고 한다. 굽힘 모멘트를 가하여 재료를 휘게 했을 때, 단면의 한쪽에는 인장 응력(tensile stress)이 발생되고, 반대쪽에는 압축 응력(compressive stress)이 발생된다. 이를 굽힘 응력이라 한다.
즉, 곡면 액정표시장치에서, 휘어지는 안쪽의 제 1 기판(100a)에는 가로 방향을 따라 압축 응력이 발생되고, 휘어지는 바깥쪽의 제 2 기판(100b)에는 가로 방향을 따라 인장 응력이 발생된다.
또한, 화면 중심부를 기준으로 제 1 기판(100a)쪽으로 굽히는 힘을 가할 때, 제 1 기판(100a) 및 제 2 기판(100b)은 씰 패턴(140)에 의해 가장자리가 고정되어 있으므로, 각 기판의 가장자리에 가해지는 굽히는 힘과, 가로 방향에 발생되는 인장 및 압축 응력에 의해 가장자리에는 더 큰 응력이 발생된다.
특히, 제 1 기판(100a)과 제 2 기판(100b)의 네 모서리 부분에서 발생되는 응력이 가장 크며, 응력에 의해 제 1 기판(100a)과 제 2 기판(100b)의 네 모서리 부분에 인접한 액정분자들의 배열이 틀어지면서 빛샘이 발생한다.
도 4a에서 본 바와 같이 제 1 기판(100a)과 제 2 기판(100b)의 외면에서는 각각 가로 방향을 따라 압축 응력과 인장 응력이 발생된다.
반면, 각 기판의 내면에서 발생되는 응력은 외면과 반대이다. 즉, 휘어지는 안쪽에 위치한 제 1 기판(100a)의 외면에는 상기 제 1 기판(100a)의 장변 방향을 따라 압축 응력이 발생되고, 이와 반대로 제 1 기판(100a)의 내면에는 인장 응력이 발생된다.
따라서, 제 1 기판(100a)의 내면에서 장변 방향의 양측 영역에는 장변 방향의 인장 응력과 가장자리에 가해지는 굽히는 힘에 의해 제 1 기판(100a)의 네 개의 모서리 부에서 응력이 가장 크게 발생된다.
또한, 휘어지는 바깥쪽에 위치한 제 2 기판(100b)의 내면에는 상기 제 2 기판(100b)의 장변 방향을 따라 압축 응력이 발생되고, 제 1 기판과는 반대로 합착에 의해서 상기 압축 응력과 가장자리에 가해지는 굽히는 힘에 의해 제 2 기판(100b)의 네 개의 모서리 부에서 응력이 가장 크게 발생된다.
따라서, 모서리 부에 위치하는 액정 분자(101)는 발생되는 응력에 영향을 받아 비틀리게 된다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 액정표시장치의 평면 상태에서의 합착 기판 내 액정 분자들의 배열 상태를 개략적으로 도시한 평면도이며, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 액정표시장치의 곡면 상태에서의 합착 기판 내 액정 분자들의 배열 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5a에서와 같이, 액정 분자들(101, 102)은 비틀림 없이 배향되어 있다.
이러한 평면 상태의 액정표시장치에 곡면 처리를 하게 되면, 앞서 설명한 응력에 의해 모서리 부에 위치하는 액정 분자들(101, 102)은 비틀리게 되어, 도 5b에서와 같이 제 1 기판과 제 2 기판 각각의 액정 분자들의 배향은 서로 어긋나게 된다. 이를 통해 도 3에서와 같이 모서리 부에서 빛샘이 발생되는 것이다.
이러한 액정 분자들의 배향은 굴절률과 리타데이션(Retardation) 값 측정을 통해 확인할 수 있다. 동일한 방향으로 배향되어 있는 액정 분자들은 서로 동일한 굴절률과 리타데이션 값을 보이지만, 다른 방향으로 배향되어 있는 액정 분자들은 서로 동일하지 않은 굴절률과 리타데이션 값을 보인다. 도 5b에서의 액정 분자들은 배향이 어긋나게 되면서, 중앙부의 액정 분자들과 다른 굴절률과 리타데이션 값을 보인다.
따라서, 상기 빛샘 문제도 해결할 수 있는 본 발명의 다른 실시예에 따른 곡면 액정표시장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 6a와 도 6b는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 곡면 액정표시장치의 평면 상태와 곡면 상태에서의 합착 기판 내 액정 분자들의 배열 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.
먼저 6a에 도시된 바와 같이, 평면 상태에서의 본 발명의 다른 실시예에 따른 합착 기판(200)의 모서리 부에 위치한 액정 분자들(201, 202)은 중심부와는 달리 초기 틸트(tilt)시킨다. 즉, 곡면 형성 후 발생되는 비틀림만큼 반대 방향으로 미리 배향시키는 것이다. 따라서 도 6b와 같이 곡면 상태가 되면, 발생되는 회전 방향의 반대 방향으로 미리 배향 시켰기 때문에 중심부와 동일하게 비틀림 없이 배향될 수 있다.
즉, 곡면 상태에서의 모서리 부에 위치한 액정 분자들의 굴절률과 리타데이션 값과 중앙부에 위치한 액정 분자들의 굴절률과 리타데이션 값은 동일하다.
이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 곡면 액정표시장치의 제조 방법에 대해 도 7a 내지 도 7i를 참조하여 살펴보겠다. 다른 실시예에 따른 곡면 액정표시장치의 제조 방법은 광 반응성 액정(Reactive Mesogen)을 사용하는 예시를 통해 설명하겠으며, 이에 한정되지 않는다.
먼저, 도 7a와 같이 제 1 기판(300)에 액정 물질(301)을 코팅한다. 이 때, 코팅 방법은 잉크젯 (ink-jet), 디스펜싱 (dispensing), 롤투롤(roll-to-roll), 스핀코팅 (spin-coating) 중 어느 하나일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 또한, 액정 물질(301)은 광배향이 가능한 광 반응성 액정일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
그 다음, 도 7b와 같이 액정 물질(301)이 코팅된 제 1 기판(300)의 네 모서리 부에 제 1 마스크(311)를 배치하여 제 1 방향으로 편광된 광을 조사하여, 모서리 부분을 제외한 나머지 부분의 액정 물질들(301)을 제 1 방향으로 배향시킨다. 제 1 방향으로 편광된 광은 일반 광원(330)에 제 1 방향으로 편광된 제 1 편광판(321)을 배치하여 조사함으로써 제 1 방향으로 편광된 광만 투과시켜 얻을 수 있다.
그리고 도 7c와 같이, 서로 대각선에 위치하는 한 쌍의 모서리 부분을 제외한 나머지 부분에 제 2 마스크(312)를 배치하여 제 2 방향으로 편광된 광을 조사하여, 한 쌍의 모서리 부의 액정 물질들(301)을 제 2 방향으로 배향시킨다.
즉, 서로 대각선에 위치한 한 쌍의 모서리 부의 액정 분자들은 동일한 방향으로 초기 배향이 필요하다. 다시 말해, 서로 대각선에 위치한 한 쌍의 모서리 부의 액정 분자들은 곡면 구현 시 동일한 방향의 비틀림이 발생하는 것이다.
제 2 방향의 광은 일반 광원(330)에 제 2 방향으로 편광된 제 2 편광판(322)을 배치하여 조사함으로써 제 2 방향으로 편광된 광만 투과시켜 얻을 수 있으며, 도 7c에서는 제 1 방향 대비 반시계 방향으로 틸트(tilt)된 광을 예시로 들었다.
다음 도 7d와 같이, 서로 대각선에 위치하는 또 다른 한 쌍의 모서리 부분을 제외하고 나머지 부분에 제 3 마스크(313)를 배치하여 제 3 방향으로 편광된 광을 조사한다. 이를 통해 또 다른 한 쌍의 모서리 부의 액정 물질들(301)은 제 3 방향으로 배향된다.
제 3 방향의 광은 일반 광원(330)에 제 3 방향으로 편광된 제 3 편광판(323)을 배치하여 조사함으로써 제 3 방향으로 편광된 광만 투과시켜 얻을 수 있으며, 도 7d에서는 제 1 방향 대비 시계 방향으로 틸트(tilt)된 광을 예시로 들었다.
도 7e 내지 도 7h 또한, 도 7a 내지 도 7d와 동일한 방법으로 제 2 기판(400)의 액정 물질(401)을 배향시킨다. 다만, 제 1 기판(300)의 모서리 부와는 반대 방향으로 초기 배향된다.
우선, 도 7e와 같이, 제 2 기판(400)에 액정 물질(401)을 코팅한다. 이 때, 코팅 방법은 잉크젯 (ink-jet), 디스펜싱 (dispensing), 롤투롤(roll-to-roll), 스핀코팅 (spin-coating) 중 어느 하나일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 또한, 액정 물질(401)은 광배향이 가능한 광 반응성 액정일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
그 다음, 도 7f와 같이 액정 물질(401)이 코팅된 제 2 기판(400)의 네 모서리 부에 제 1 마스크(311)를 배치한 후, 제 1 방향으로 편광된 광을 조사하여, 모서리 부분을 제외한 나머지 부분의 액정 물질들(401)을 제 1 방향으로 배향시킨다. 제 1 방향으로 편광된 광은 일반 광원(330)에 제 1 방향으로 편광된 제 1 편광판(321)을 배치하여 조사함으로써 제 1 방향으로 편광된 광만 투과시켜 얻을 수 있다.
그리고 도 7g와 같이, 서로 대각선에 위치하는 한 쌍의 모서리 부분을 제외한 나머지 부분에 제 2 마스크(312)를 배치하여 제 3 방향으로 편광된 광을 조사하여, 한 쌍의 모서리 부의 액정 물질들(401)을 제 3 방향으로 배향시킨다.
즉, 서로 대각선에 위치한 한 쌍의 모서리 부 내면의 액정 분자들은 동일한 방향으로 초기 배향이 필요하다. 다시 말해, 서로 대각선에 위치한 한 쌍의 모서리 부의 액정 분자들은 곡면 구현 시 동일한 방향의 비틀림이 발생하는 것이다.
제 3 방향의 광은 일반 광원(330)에 제 3 방향으로 편광된 제 3 편광판(323)을 배치하여 조사함으로써 제 3 방향으로 편광된 광만 투과시켜 얻을 수 있으며, 도 7g에서는 제 1 방향 대비 시계 방향으로 틸트(tilt)된 광을 예시로 들었다. 즉, 도 7c의 제 1 기판(300)과 합착 시 서로 대향되는 위치의 액정 분자들은 서로 반대 방향으로 틸트(tilt)되는 것이다.
다음 도 7h와 같이, 서로 대각선에 위치하는 또 다른 한 쌍의 모서리 부분을 제외하고 나머지 부분에 제 3 마스크(313)를 배치하여 제 2 방향으로 편광된 광을 조사한다. 이를 통해 또 다른 한 쌍의 모서리 부의 액정 물질들(401)은 제 2 방향으로 배향된다.
제 2 방향의 광은 일반 광원(330)에 제 2 방향으로 편광된 제 2 편광판(322)을 배치하여 조사함으로써 제 2 방향으로 편광된 광만 투과시켜 얻을 수 있으며, 도 7h에서는 제 1 방향 대비 반시계 방향으로 틸트(tilt)된 광을 예시로 들었다.
그리고 제 1 기판(300)과 제 2 기판(400)을 합착하여 평면상태의 액정표시장치(500)를 조립하면, 도 8과 같이 모서리 부 액정 물질들(301, 401)이 평면상태에서 서로 교차되어 형성된다.
이 상태에서 곡면을 구현하게 되면, 제 1 기판(300) 및 및 제 2 기판(400) 내 모서리 부 액정 물질들(301, 401)은 각각 비틀리면서 중심부와 동일한 배향 방향을 갖게 된다.
이로써 도 9에 도시한 바와 같이 모서리 부 빛샘이 개선 될 수 있다.
상기 다른 실시예는 광 반응성 액정 물질을 이용하여 제조하는 방법에 대하여 설명하였지만, 이에 한정되지 않으며, 광 반응성 배향막을 사용하여 제조할 수도 있다. 광 반응성 배향막을 사용하는 경우, 각 기판상에 광 반응성 배향막을 코팅하고, 다른 실시예에서 설명한 바와 같이 마스크를 이용하여 배향막의 배향 방향을 결정하고, 두 기판을 합착 후 액정을 주입하는 방법으로 제조할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100a, 300: 제 1 기판 100b, 400: 제 2 기판
101, 102, 201, 202, 301, 401: 액정분자
130: 액정층 140: 씰 패턴
311: 제 1 마스크 312: 제 2 마스크
313: 제 3 마스크 321: 제 1 편광판
322: 제 2 편광판 323: 제 3 편광판
330: 광원 500: 액정표시장치

Claims (16)

  1. 서로 마주하는 제 1 기판과 제 2 기판; 및
    상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고,
    상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판은 상기 제 1 및 제 2 기판의 장변 또는 단변을 따라 곡면을 가지며,
    상기 제 1 및 제 2 기판의 모서리 부에 위치한 상기 액정층의 액정 분자와 상기 제 1 및 제 2 기판의 중심부에 위치한 액정 분자는 서로 동일한 굴절률을 갖는 곡면 액정패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 기판의 모서리 부에 위치한 상기 액정층의 액정 분자와 상기 제 1 및 제 2 기판의 중심부에 위치한 액정 분자는 서로 동일한 리타데이션(Retardation) 값을 갖는 곡면 액정패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정 분자는 광 반응성 액정 물질(Reactive Mesogen)인 곡면 액정패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 상에는 배향막이 추가로 구비되어 있는 곡면 액정패널.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 배향막은 광배향막인 곡면 액정패널.
  6. 서로 마주하는 제 1 기판과 제 2 기판;
    상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 위치하는 액정층; 및
    상기 제 1 기판의 하부에 위치하는 백라이트를 포함하고,
    상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판은 상기 제 1 및 제 2 기판의 장변 또는 단변을 따라 곡면을 가지며,
    상기 제 1 기판의 모서리 부에 위치한 상기 액정층의 액정 분자와 상기 제 2 기판의 모서리 부에 위치한 상기 액정층의 액정 분자는 서로 동일한 굴절률을 갖는 곡면 액정표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 기판의 모서리 부에 위치한 상기 액정층의 액정 분자와 상기 제 1 및 제 2 기판의 중심부에 위치한 액정 분자는 서로 동일한 리타데이션(Retardation) 값을 갖는 곡면 액정표시장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 액정 분자는 광 반응성 액정 물질(Reactive Mesogen)인 곡면 액정표시장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 상에는 배향막이 추가로 구비되어 있는 곡면 액정표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 배향막은 광배향막인 곡면 액정표시장치.
  11. 제 1 기판 및 제 2 기판상에 광 반응성 물질을 도포하는 단계;
    상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판의 모서리 부에 마스크를 배치하여 상기 광 반응성 물질에 제 1 방향으로 편광된 광을 조사를 하는 단계;
    상기 제 1 및 제 2 기판 각각의 서로 대각선에 위치하는 한 쌍의 모서리 부를 제외한 나머지 부분에 마스크를 배치하여 상기 광 반응성 물질에 제 2 방향으로 편광된 광을 조사를 하는 단계;
    상기 제 1 및 제 2 기판 각각의 서로 대각선에 위치하는 또 다른 한 쌍의 모서리 부를 제외한 나머지 부분에 마스크를 배치하여 상기 광 반응성 물질에 제 3 방향으로 편광된 광을 조사를 하는 단계;
    상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판을 합착하는 단계; 및
    상기 합착된 기판을 열처리를 통해 곡면 상태로 고정하는 단계를 포함하는 곡면 액정표시장치의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 방향으로 편광된 광과 상기 제 3 방향으로 편광된 광은 서로 수직인 곡면 액정표시장치의 제조 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 방향 및 상기 제 3 방향으로 편광된 광은 상기 제 1 방향으로 편광된 광에 대해 각각 -45도 내지 -5도 또는 5도 내지 45도로 틸트(tilt)된 광인 곡면 액정표시장치의 제조 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 광 반응성 물질은 광 반응성 액정 물질인 곡면 액정표시장치의 제조 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 광 반응성 물질은 광 반응성 배향 물질인 곡면 액정표시장치의 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 합착된 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 액정을 주입하는 단계를 더 포함하는 곡면 액정표시장치의 제조 방법.
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