KR20170029038A - 액정표시장치 및 이의 제조방법 - Google Patents

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KR20170029038A
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Abstract

액정표시장치 및 이의 제조방법이 제공된다. 액정표시장치는 제 1기판, 제 1기판과 대향하는 제 2기판, 제 1기판과 제 2기판의 사이에 배치된 액정층, 액정층과 제 1기판의 사이에 배치되는 제 1액정 배향층, 및 액정층과 제 2기판의 사이에 배치되는 제 2액정 배향층;을 포함하되, 제 1액정 배향층 및 제 2액정 배향층 중 적어도 하나는 화학식 1의 반응성 메조겐을 포함한다.

Description

액정표시장치 및 이의 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 액정표시장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
액정표시장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판표시장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극(field generating electrode)이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 들어 있는 액정층을 포함한다.
액정표시장치는 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정들의 배향방향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 열 안정성이 우수한 배향막을 포함하는 액정표시장치 및 이의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 제 1기판, 제 1기판과 대향하는 제 2기판, 제 1기판과 제 2기판의 사이에 배치된 액정층, 액정층과 제 1기판의 사이에 배치되는 제 1액정 배향층, 및 액정층과 제 2기판의 사이에 배치되는 제 2액정 배향층을 포함하되, 제 1액정 배향층 및 제 2액정 배향층 중 적어도 하나는 하기 화학식 1의 반응성 메조겐을 포함한다.
<화학식 1>
Figure pat00001
상기 화학식 1에서 상기 VA는
Figure pat00002
,
Figure pat00003
,
Figure pat00004
,
Figure pat00005
,
Figure pat00006
,
Figure pat00007
,
Figure pat00008
,
Figure pat00009
,
Figure pat00010
및
Figure pat00011
중에서 선택되고,
M은 H, CH3, (CH2)nCH3, F, Br, I, OH, C3H7, NH2, CN 중 선택되고,
R은
Figure pat00012
,
Figure pat00013
,
Figure pat00014
,
Figure pat00015
,
Figure pat00016
,
Figure pat00017
,
Figure pat00018
,
Figure pat00019
,
Figure pat00020
,
Figure pat00021
및
Figure pat00022
중에서 선택되며,
X는
Figure pat00023
,
Figure pat00024
,
Figure pat00025
,
Figure pat00026
,
Figure pat00027
,
Figure pat00028
및
Figure pat00029
중에서 선택되며, n은 1 내지 20이다.
또한, 제 1액정 배향층 및 제 2액정 배향층 중 적어도 하나는 하기 화학식 2 내지 6 중 적어도 하나 이상의 수직 배향기를 더 포함할 수 있다.
<화학식 2>
Figure pat00030
<화학식 3>
Figure pat00031
<화학식 4>
Figure pat00032
<화학식 5>
Figure pat00033
<화학식 6>
Figure pat00034
상기 화학식 5 및 6에서 n은 1 내지 20의 자연수, X는 H, F, Br, I, OH, C3H7, NH2 및 CN에서 선택될 수 있다.
또한, 제 1액정 배향층 및 제 2액정 배향층 중 적어도 하나는 중합 개시제를 더 포함할 수 있다.
또한, 제 1액정 배향층 및 제 2액정 배향층 중 적어도 하나는 하기 화학식 7 내지 20 중 적어도 하나의 수직 배향기를 더 포함할 수 있다.
<화학식 7>
Figure pat00035
<화학식 8>
Figure pat00036
<화학식 9>
Figure pat00037
<화학식 10>
Figure pat00038
<화학식 11>
Figure pat00039
<화학식 12>
Figure pat00040
<화학식 13>
Figure pat00041
<화학식 14>
Figure pat00042
<화학식 15>
Figure pat00043
<화학식 16>
Figure pat00044
<화학식 17>
Figure pat00045
<화학식 18>
Figure pat00046
<화학식 19>
Figure pat00047
<화학식 20>
Figure pat00048
또한, 화학식 1의 반응성 메조겐이 제 1액정 배향층 및 제 2액정 배향층 모두에 포함될 수 있다.
또한, 화학식 2 내지 6 중 적어도 하나 이상의 수직 배향기는 제 1액정 배향층 및 제 2액정 배향층 모두에 포함될 수 있다.
또한, 화학식 1의 반응성 메조겐은 R이
Figure pat00049
,
Figure pat00050
,
Figure pat00051
,
Figure pat00052
,
Figure pat00053
,
Figure pat00054
,
Figure pat00055
및
Figure pat00056
중에서 선택되는 반응성 메조겐 A와 R이
Figure pat00057
,
Figure pat00058
및
Figure pat00059
중에서 선택되는 반응성 메조겐 B의 혼합물을 포함할 수 있다.
또한, 제 1액정 배향층 및 제 2액정 배향층 중 적어도 하나는 화학식 1 중 적어도 하나 이상의 반응성 메조겐과 화학식 2 내지 6 중 적어도 하나 이상의 수직 배향기가 혼합된 단일층으로 형성될 수 있다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치 제조방법은, 서로 대향하는 제 1기판과 제 2기판을 준비하는 단계, 제 1기판 및 제 2기판 사이에 액정을 주입하는 단계, 및 전계를 인가한 상태로 제 1기판 및 제 2기판 중 적어도 어느 하나의 방향을 향하여 자외선을 조사하는 전계 자외선 조사 단계를 포함하되, 액정은 하기 화학식 1의 반응성 메조겐을 포함한다.
<화학식 1>
Figure pat00060
상기 화학식 1에서 상기 VA는
Figure pat00061
,
Figure pat00062
,
Figure pat00063
,
Figure pat00064
,
Figure pat00065
,
Figure pat00066
,
Figure pat00067
,
Figure pat00068
,
Figure pat00069
및
Figure pat00070
중에서 선택되고,
M은 H, CH3, (CH2)nCH3, F, Br, I, OH, C3H7, NH2, CN 중 선택되고,
R은
Figure pat00071
,
Figure pat00072
,
Figure pat00073
,
Figure pat00074
,
Figure pat00075
,
Figure pat00076
,
Figure pat00077
,
Figure pat00078
,
Figure pat00079
,
Figure pat00080
및
Figure pat00081
중에서 선택되며,
X는
Figure pat00082
,
Figure pat00083
,
Figure pat00084
,
Figure pat00085
,
Figure pat00086
,
Figure pat00087
및
Figure pat00088
중에서 선택되며, n은 1 내지 20이다.
또한, 액정은 하기 화학식 2 내지 6 중 적어도 하나 이상의 수직 배향기를 더 포함할 수 있다.
<화학식 2>
Figure pat00089
<화학식 3>
Figure pat00090
<화학식 4>
Figure pat00091
<화학식 5>
Figure pat00092
<화학식 6>
Figure pat00093
상기 화학식 5 및 6에서 n은 1 내지 20의 자연수, X는 H, F, Br, I, OH, C3H7, NH2 및 CN에서 선택될 수 있다.
또한, 액정은 하기 화학식 7 내지 20 중 적어도 하나 이상의 수직 배향기를 더 포함할 수 있다.
<화학식 7>
Figure pat00094
<화학식 8>
Figure pat00095
<화학식 9>
Figure pat00096
<화학식 10>
Figure pat00097
<화학식 11>
Figure pat00098
<화학식 12>
Figure pat00099
<화학식 13>
Figure pat00100
<화학식 14>
Figure pat00101
<화학식 15>
Figure pat00102
<화학식 16>
Figure pat00103
<화학식 17>
Figure pat00104
<화학식 18>
Figure pat00105
<화학식 19>
Figure pat00106
<화학식 20>
Figure pat00107
또한, 액정을 주입하는 단계에 의해 반응성 메조겐 및 수직 배향기 중 어느 하나에 의해 제 1기판의 제 2기판에 대향하는 면에 제 1액정 배향층이 형성되고, 제 2기판의 제 1기판에 대향하는 면에 제 2액정 배향층이 형성될 수 있다.
또한, 제 1액정 배향층의 표면에 배향된 음의 유전율 이방성의 제 1액정 분자와 제 2액정 배향층의 표면에 배향된 제 2액정 분자를 포함하는 액정층을 포함하고, 전계 자외선 조사 단계 전 제 1액정 분자와 제 2액정 분자는 제 1기판 또는 제 2기판에 대해 수직배향 할 수 있다.
또한, 전계 자외선 조사 단계 이후 전계를 해제하면, 제 1액정 분자와 제 2액정 분자는 전계 자외선 조사 단계 전에 비해 제 1기판 또는 제 2기판에 대해 경사지어 배향될 수 있다.
또한, 제 1액정 배향층 및 제 2액정 배향층 중 적어도 하나는 화학식 1 중 적어도 하나 이상의 반응성 메조겐과 화학식 2 내지 6 중 적어도 하나 이상의 수직 배향기가 혼합된 단일층으로 형성될 수 있다.
또한, 화학식 1의 반응성 메조겐은 R이
Figure pat00108
,
Figure pat00109
,
Figure pat00110
,
Figure pat00111
,
Figure pat00112
,
Figure pat00113
,
Figure pat00114
및
Figure pat00115
중에서 선택되는 반응성 메조겐 A와 R이
Figure pat00116
,
Figure pat00117
및
Figure pat00118
중에서 선택되는 반응성 메조겐 B의 혼합물을 포함할 수 있다.
또한, 액정을 주입하는 단계 이후, 전계 자외선 조사 단계 전에 무전계 상태로 자외선을 조사하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 전계 자외선 조사 단계 이후, 자외선을 추가로 조사하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 액정은 중합 개시제를 더 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 액정표시장치는 열적 안정성이 우수한 배향막을 포함할 수 있다.
발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 II 영역의 개략적인 확대도이다.
도 3은 도 1의 III-III'에 따른 개략적인 단면도이다.
도 4 내지 도 9는 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 모식적으로 도시한 단면도들이다.
발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참고하면 명확해질 것이다.
그러나 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 발명의 개시가 완전하도록 하며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 액정표시장치와 액정표시장치를 구분하기 위해서, 액정표시장치와 이를 구성하는 구성요소의 참조 부호 뒤에는 C를 부가한다.
도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
비록 제1, 제 2등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(500)의 개략적인 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 II 영역의 개략적인 확대도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 일 실시예에 따른 액정표시장치(500)는 제 1기판(100), 제 1기판(100)과 이격하여 대향하는 제 2기판(200) 및 제 1기판(100)과 제 2기판(200)의 사이에 배치된 액정층(300)을 포함한다.
제 1및 제 2기판(100, 200)은 각각 표시 영역(DA)와 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 표시 영역(DA)은 화상이 시인되는 영역이고, 비표시 영역(NDA)은 화상이 시인되지 않는 영역이다. 표시 영역(DA)은 외곽이 비표시 영역(NDA)으로 둘러싸여 있다.
공통 전극(110)은 제 1기판(100)과 제 2기판(200)의 사이에 배치될 수 있고, 슬릿 패턴을 가지지 않는 패턴리스 전극일 수 있다. 화소 전극(291)은 제 2기판(200)과 공통 전극(110)의 사이에 배치될 수 있고 슬릿 패턴을 가진 패턴 전극일 수 있다.
액정층(300)은 공통 전극(110)과 화소 전극(291)의 사이에 배치될 수 있다. 액정층(300)은 음의 유전율 이방성의 액정 분자들(LC)을 포함할 수 있다. 제 1액정 배향층(AL1)은 공통 전극(110)과 액정층(300)의 사이에 배치될 수 있다. 제 2액정 배향층(AL2)은 화소 전극(291)과 액정층(300)의 사이에 배치될 수 있다.
제 2기판(200)은 박막 트랜지스터 기판일 수 있다. 제 2기판(200)의 표시 영역(DA)에는 제 1방향으로 연장된 복수의 게이트 라인(GL), 상기 제 1방향에 수직인 제 2방향으로 연장된 복수의 데이터 라인(DL)이 형성될 수 있다. 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)에 의해 정의된 각 화소(PX)마다 화소 전극(291)이 배치될 수 있다.
화소 전극(291)은 서로 이격되어 있는 부화소 전극들(291-1, 291-2)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 부화소 전극들(291-1, 291-2)은 전체적으로 사각형 형상을 가질 수 있다. 각각의 부화소 전극들(291-1, 291-2)은 슬릿 패턴을 가진 패턴 전극일 수 있다. 구체적으로, 슬릿 패턴은 줄기부(SC)와 이로부터 연장 형성된 가지부(BC)의 사이에 배치된 절개부(DC)로 구성될 수 있다. 줄기부(SC)는 십자(+) 형상으로 형성될 수 있고, 가지부(BC)는 십자(+) 형상의 줄기부(SC)로부터 대략 45 ° 방향으로 방사형으로 뻗어있을 수 있다.
게이트 라인(GL)은 화소 전극(291)을 향해 게이트 라인(GL)로부터 제 2방향으로 돌출된 게이트 전극들(224-1, 224-2)을 포함할 수 있다. 복수의 데이터 라인(DL)은 소오스 전극들(273-1, 273-2)과 드레인 전극들(275-1, 275-2)을 포함할 수 있다. 소오스 전극들(273-1, 273-2)은 데이터 라인(DL)으로부터 돌출되어 "U"자 형태로 형성될 수 있다. 드레인 전극들(275-1, 275-2)은 소오스 전극들(273-1, 273-2)과 이격되게 배치될 수 있다.
화소 전극(291)은 스위칭 소자인 박막 트랜지스터를 통해 데이터 전압을 제공받을 수 있다. 박막 트랜지스터의 제어단자인 게이트 전극들(224-1, 224-2)은 게이트 라인(GL)에 전기적으로 연결될 수 있고, 입력 단자인 소오스 전극들(273-1, 273-2)은 콘택홀들(285-1, 285-2, 285-3, 285-4)을 통해 데이터 라인(DL)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 출력 단자인 드레인 전극들(275-1, 275-2)은 화소 전극(291)에 전기적으로 연결될 수 있다.
화소 전극(291)은 공통 전극(110)과 함께 전계를 생성하여 그 사이에 배치된 액정층(300)의 액정 분자들(LC)의 배향 방향을 제어할 수 있다. 화소 전극(291)은 전계를 왜곡시켜 제 1액정 분자들(LC1)과 제 2액정 분자들(LC2)의 배향 방향을 제어할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판은 유리 또는 폴리머(polymer)로 이루어진 베이스 기판(미도시), 게이트 전극(224-1, 224-2), 게이트 절연막(미도시), 반도체층(미도시), 오믹 접촉층(미도시), 소오스 전극(273-1, 273-2), 드레인 전극(275-1, 275-2), 패시베이션막(미도시), 유기막(미도시) 등이 적층된 구조를 포함할 수 있다.
박막 트랜지스터의 채널은 반도체층(미도시)으로 형성될 수 있다. 반도체층(미도시)은 게이트 전극들(224-1, 224-2)과 오버랩(overlap)되도록 배치될 수 있다. 각각의 소오스 전극들(273-1, 273-2)과 각각의 드레인 전극들(275-1, 275-2)은 반도체층(미도시)을 기준으로 이격될 수 있다.
유지 전극선(SL)은 복수의 게이트 라인(GL)과 실질적으로 평행하게 배치된 줄기선(231)과 이로부터 뻗어 나온 복수의 가지선(235)을 포함할 수 있다. 유지 전극선(SL)은 생략될 수도 있고, 형상과 배치가 다양하게 변형될 수도 있다.
비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 주변부로서 표시 영역(DA)을 둘러싸는 차광 영역일 수 있다. 제 2기판(200)의 비표시 영역(NDA)에는 표시 영역(DA)의 각 화소(PX)에 게이트 구동 신호, 데이터 구동 신호 등을 제공하는 구동부(미도시)가 배치될 수 있다. 게이트 라인(GL)와 데이터 라인(DL)는 표시 영역(DA)으로부터 비표시 영역(NDA)까지 연장되어 구동부(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제 1기판(100)은 제 2기판(200)의 대향 기판일 수 있다. 공통 전극(110)은 제 2기판(200) 상에 배치될 수 있다.
컬러필터층(미도시)은 표시 영역(DA)내에서 각 화소(PX)에 대응되는 영역에 형성될 수 있고, 적색 컬러필터(R), 녹색 컬러필터(G), 청색 컬러필터(B)를 포함할 수 있다. 컬러필터층(미도시)은 제 1기판(100)과 제 2기판(200) 중 어느 하나에 포함될 수 있다. 예를 들어, 제 1기판(100)이 컬러필터층(미도시)을 포함하는 경우, 제 1기판(100)은 유리 또는 폴리머로 이루어진 베이스 기판(미도시), 컬러필터층(미도시), 오버코트층(미도시)이 적층된 구조를 가질 수 있다. 오버코트층(미도시)은 컬러필터층(미도시)을 덮고 있는 평탄화층일 수 있다. 이 경우, 공통 전극(110)은 오버코트층(미도시) 상에 배치될 수 있다.
예를 들어, 제 2기판(200)이 컬러필터층(미도시)을 포함하는 경우, 상기 제 2기판(200)은 컬러필터를 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 투명 절연 기판 상에 형성하는 컬러필터 온 에레이(color filter on array, COA) 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 컬러필터층(미도시)은 소오스 전극(273-1, 273-2), 드레인 전극(275-1, 275-2)을 덮고 있는 패시베이션막(미도시)과 유기막(미도시)의 사이에 배치될 수 있다.
각 컬러필터들(R, G, B)의 경계에는 차광 패턴층(미도시)이 배치될 수 있다. 차광 패턴층(미도시)은 제 1기판(100)과 제 2기판(200) 중 어느 하나에 포함될 수 있다. 예를 들어, 차광 패턴층(미도시)은 블랙 매트릭스일 수 있다.
도 3은 도 1의 III-III'에 따른 개략적인 단면도이며, 이하, 도 3을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(500)에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 도 3은 액정표시장치(500)에 전계를 인가하지 않은 초기 상태에서의 액정 분자들(LC1, LC1-1, LC1-2, LC2-1, LC2-2)의 배향 형태를 개략적으로 도시하고 있다.
도 3을 참고하면, 제 1액정 분자들(LC1-1, LC1-2)은 제 1액정 배향층(AL1)의 표면에 배향될 수 있으며, 제 2액정 분자들(LC2-1, LC2-2)은 제 2액정 배향층(AL2)의 표면에 배향될 수 있다. 또한, 제 1액정 분자들(LC1-1, LC1-2) 및 제 2액정 분자들(LC2-1, LC2-2)은 각각 제 1액정 배향층(AL1) 및 제 2액정 배향층(AL2)의 표면에서 일정 선경사를 구현한 상태로 배열될 수 있다.
일례에서, 액정표시장치(500)에 전계가 인가되지 않은 초기 상태에서, 제 1액정 배향층(AL1)의 표면에서는 제 1-1액정 분자들(LC1-1) 및 제 1-2액정 분자들(LC1-2)과 같이, 서로 배향 방향이 다른 둘 이상의 도메인들을 형성할 수 있으며, 마찬가지로, 제 2액정 배향층(AL2)의 표면에서는 제 2-1액정 분자들(LC2-1) 및 제 2-2액정 분자들(LC2-2)과 같이, 서로배향 방향이 다른 둘 이상의 도메인들을 형성할 수 있다.
제 1액정 배향층(AL1) 표면에서 도메인을 형성하는 제 1액정 분자들(LC1-1. LC1-2)의 도메인 방향은 제 2액정 배향층(AL2)의 표면에서 도메인을 형성하는 제 2액정 분자들(LC2-1, LC2-2)의 도메인 방향과 서로 대응할 수 있다. 즉, 동일 수직선상에서 제 1액정 배향층(AL1)의 표면과 제 2액정 배향층(AL2)의 표면에서의 제 1액정 분자들(LC1-1. LC1-2)과 제 2액정 분자들(LC2-1, LC2-2)의 선경사 방향이 동일할 수 있다.
보다 구체적으로, 제 1액정 배향층(AL1)은 제 1-1액정 분자(LC1-1)가 제 1경사 방향으로 배향될 수 있고, 제1-2 액정 분자(LC1-2)가 제 2경사 방향으로 배향될 수 있다. 한편, 이와 수직선상으로 대응되는 위치의 제 2액정 배향층(AL2)은 제2-1 액정 분자(LC2-1)가 제 1경사 방향으로 배향될 수 있고, 제2-2 액정 분자(LC2-2)가 제 2경사 방향으로 배향될 수 있다. 상기 제 1경사 방향은 제 1액정 배향층(LA1) 또는 제 2액정 배향층(LA2)과 수직하는 가상의 직선을 기준으로 대략 - α ° 방향일 수 있고, 상기 제 2경사 방향은 가상의 직선에 대해 대략 + α ° 방향일 수 있다. α 는 양의 실수이다.
한편, 제 1액정 배향층(AL1) 및 제 2액정 배향층(AL2) 중 적어도 하나는 하기 화학식 1의 반응성 메조겐을 포함할 수 있다.
<화학식 1>
Figure pat00119
상기 화학식 1에서 상기 VA는
Figure pat00120
,
Figure pat00121
,
Figure pat00122
,
Figure pat00123
,
Figure pat00124
,
Figure pat00125
,
Figure pat00126
,
Figure pat00127
,
Figure pat00128
및
Figure pat00129
중에서 선택되고,
M은 H, CH3, (CH2)nCH3, F, Br, I, OH, C3H7, NH2, CN 중 선택되고,
R은
Figure pat00130
,
Figure pat00131
,
Figure pat00132
,
Figure pat00133
,
Figure pat00134
,
Figure pat00135
,
Figure pat00136
,
Figure pat00137
,
Figure pat00138
,
Figure pat00139
및
Figure pat00140
중에서 선택되며,
X는
Figure pat00141
,
Figure pat00142
,
Figure pat00143
,
Figure pat00144
,
Figure pat00145
,
Figure pat00146
및
Figure pat00147
중에서 선택되며, n은 1 내지 20이다.
상기 반응성 메조겐에 의해 제 1액정 배향층(AL1) 및 제 2액정 배향층(AL2)의 표면에 위치하는 액정(LC1-1, LC1-2, LC2-1, LC2-2)들을 수직 배향하도록 할 수 있으며, 선경사를 구현하도록 할 수 있다. 또한, 후술할 수지 배향기들과 함께 첨가되는 경우, 열적 안정성을 향상시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 화학식 1의 반응성 메조겐은 하기 화학식 2 내지 24 중에서 선택되는 하나 이상의 반응성 메조겐일 수 있다.
<화학식 2>
Figure pat00148
<화학식 3>
Figure pat00149
<화학식 4>
Figure pat00150
<화학식 5>
Figure pat00151
<화학식 6>
Figure pat00152
<화학식 7>
Figure pat00153
<화학식 8>
Figure pat00154
<화학식 9>
Figure pat00155
<화학식 10>
Figure pat00156
<화학식 11>
Figure pat00157
<화학식 12>
Figure pat00158
<화학식 13>
Figure pat00159
<화학식 14>
Figure pat00160
<화학식 15>
Figure pat00161
<화학식 16>
Figure pat00162
<화학식 17>
Figure pat00163
<화학식 18>
Figure pat00164
<화학식 19>
Figure pat00165
<화학식 20>
Figure pat00166
<화학식 21>
Figure pat00167
<화학식 22>
Figure pat00168
<화학식 23>
Figure pat00169
<화학식 24>
Figure pat00170
상기 화학식 31-47에서 X는 H, CH3, (CH2)nCH3, F, Br, I, OH, C3H7, NH2 및 CN에서 선택될 수 있고, n은 1 내지 20의 자연수이고, R은
Figure pat00171
Figure pat00172
중 선택될 수 있다.
한편, 제 1액정 배향층(AL1) 및 제 2액정 배향층(AL2) 중 적어도 하나는 하기 화학식 25 내지 29 중 적어도 하나 이상의 수직 배향기를 더 포함할 수 있다.
<화학식 25>
Figure pat00173
<화학식 26>
Figure pat00174
<화학식 27>
Figure pat00175
<화학식 28>
Figure pat00176
<화학식 29>
Figure pat00177
상기 화학식 4 및 5에서 n은 1 내지 20의 자연수, X는 H, F, Br, I, OH, C3H7, NH2 및 CN에서 선택될 수 있다.
또한, 제 1액정 배향층(AL1) 및 제 2액정 배향층(AL2) 중 적어도 하나는 하기 화학식 30 내지 43 중 적어도 하나 이상의 수직 배향기를 더 포함할 수 있다.
<화학식 30>
Figure pat00178
<화학식 31>
Figure pat00179
<화학식 32>
Figure pat00180
<화학식 33>
Figure pat00181
<화학식 34>
Figure pat00182
<화학식 35>
Figure pat00183
<화학식 36>
Figure pat00184
<화학식 37>
Figure pat00185
<화학식 38>
Figure pat00186
<화학식 39>
Figure pat00187
<화학식 40>
Figure pat00188
<화학식 41>
Figure pat00189
<화학식 42>
Figure pat00190
<화학식 43>
Figure pat00191
상기 수직 배향기들은 상기 반응성 메조겐과 함께 액정 내에 첨가되는 형태로 투입될 수 있으며, 제 1액정 배향층(AL1) 및 제 2액정 배향층(AL2)의 표면에 존재하는 액정 분자들(LC1-1, LC1-2, LC2-1, LC2-2)을 수직 배향하도록 하며, 상기 반응성 메조겐이 함께 첨가되어, 열적 안정성을 높일 수 있다.
한편, 상기에서 설명한 상기 화학식 1의 반응성 메조겐은 제 1액정 배향층(AL1) 및 제 2액정 배향층(AL2) 모두에 포함됨으로써, 액정 분자들(LC1-1, LC1-2, LC2-1, LC2-2)의 수직 배향 및 선경사를 구현하도록 할 수 있다.
제 1액정 배향층(AL1) 및 제 2액정 배향층(AL2) 중 적어도 하나는 반응성 메조겐의 중합 반응을 돕기 위해 중합 개시제를 더 포함할 수 있다. 상기 중합 개시제에 대해서는 당해 기술분야에 널리 알려져 있는바, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 화학식 1의 반응성 메조겐은 상기 R이
Figure pat00192
,
Figure pat00193
,
Figure pat00194
,
Figure pat00195
,
Figure pat00196
,
Figure pat00197
,
Figure pat00198
및
Figure pat00199
중에서 선택되는 반응성 메조겐 A와 상기 R이
Figure pat00200
, 및
Figure pat00202
중에서 선택되는 반응성 메조겐 B의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 반응성 메조겐 A는 제 1기판(100) 또는 제 2기판(200) 상에서 자체적으로 중합되거나, 상기 수직 배향기들과 함께 중합되어 제 1액정 배향층(AL1) 또는 제 2액정 배향막(AL2)의 열적 안정성을 높일 수 있으며, 상기 반응성 메조겐 B는 상기 수직 배향기들과 함께 제 1액정 배향층(AL1) 또는 제 2액정 배향막(AL2) 상의 액정 분자들(LC1-1, LC1-2, LC2-1, LC2-2)의 수직 배향을 도울 수 있다.
한편, 제 1액정 배향층(AL1) 및 제 2액정 배향층(AL2) 중 적어도 하나는 단일층으로 형성될 수 있다. 즉, 제 1액정 배향층(AL1) 및 제 2액정 배향층(AL2) 중 적어도 하나는 상기 화학식 1로 표시되는 적어도 하나 이상의 반응성 메조겐과 상기 화학식 25 내지 29 중 적어도 하나 이상의 수직 배향기 또는 상기 화학식 30 내지 43으로 표시되는 적어도 하나 이상의 수직 배향기가 혼합되어 구성된 단일층일 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며, 상기한 수직 배향기들이 제 1기판(100) 하부의 공통전극(110) 또는 제 2기판(200)의 상부 및 화소전극(291) 상에 형성되고, 그 상부에 반응성 메조겐이 중합된 층을 형성하거나, 상기한 수직 배향기 및 상기 반응성 메조겐 중 일부가 제 1기판(100) 하부의 공통전극(110) 또는 제 2기판(200)의 상부 및 화소전극(291) 상에 형성되고, 그 상부에 반응성 메조겐이 중합된 층을 형성하여 다중층을 형성하는 등의 방식으로 제 1액정 배향층(AL1) 및 제 2액정 배향층(AL2)이 형성될 수 있다.
본 발명은 상기한 액정표시장치(500)의 제조방법을 제공하며, 도 4 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(500)의 제조방법을 개략적으로 도시한 단면도들이다.
이하, 도 4 내지 도 9를 참고하여 일 실시예에 따른 액정표시장치(500)의 제조방법을 설명하기로 한다.
도 4를 참고하면, 제 1기판(100)은 제 2기판(200)과 소정의 셀갭을 유지하면서 대향하여 배치된다. 예를 들어, 제 2기판(200)은 박막 트랜지스터 기판일 수 있고, 제 1기판(100)은 제 2기판(200)의 대향 기판으로서 컬러필터 기판일 수 있다.
공통 전극(110)은 제 1기판(100)의 하부, 즉, 제 2기판(200)과 대향하는 면에 배치될 수 있고, 공통 전극(110)은 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 인듐 산화물, 아연 산화물, 주석 산화물, 갈륨 산화물, 티타늄 산화물, 알루미늄, 은, 백금, 크롬, 몰리브덴, 탄탈륨, 니오븀, 아연, 마그네슘, 이들의 합금이나 이들의 적층막으로 구성될 수 있다. 공통 전극(110)은 슬릿 패턴을 가지지 않은 패턴리스 전극일 수 있다.
화소 전극(291)은 제 2기판(200) 상에 배치될 수 있고, 화소 전극(291)은 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 인듐 산화물, 아연 산화물, 주석 산화물, 갈륨 산화물, 티타늄 산화물, 알루미늄, 은, 백금, 크롬, 몰리브덴, 탄탈륨, 니오븀, 아연, 마그네슘, 이들의 합금이나 이들의 적층막으로 구성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 화소 전극(291)은 슬릿 패턴을 가진 패턴 전극일 수 있고, 제 2기판(200)의 일부가 화소 전극(291)의 슬릿 패턴을 통해 노출될 수 있다.
도 5를 참고하면, 액정층(300)이 대향 배치된 제 1기판(100)과 제 2기판(200)의 사이에 배치된다. 즉, 제 1기판(100) 및 제 2기판(200) 사이에 액정을 주입하는 단계를 거칠 수 잇다. 액정층(300)은 액정 분자들(LC1, LC2)을 포함하는 액정 조성물을 제 1기판(100)과 제 2기판(200)의 사이에 주입하거나 또는 적하하는 과정을 거쳐 형성될 수 있다. 액정층(300)은 액정 조성물 이외에 상기에서 설명한 바와 같은, 화학식 1의 반응성 메조겐을 포함할 수 있다.
또한, 추가적으로 액정 조성물은 상기한 화학식 25 내지 29의 수직 배향기나 화학식 30 내지 43의 수직 배향기들을 추가로 포함할 수 있다. 상기 액정을 주입하는 단계에 의해 상기한 화학식 1의 반응성 메조겐(RM) 및 수직 배향기 중 어느 하나에 의해 제 1액정 배향층(AL1)과 제 2액정 배향층(AL2)이 형성될 수 있다. 액정 조성물은 제 1액정 배향층(AL1)과 제 2액정 배향층(AL2)의 중합 반응을 돕기 위해 중합 개시제를 더 포함할 수 있다.
도 6과 같이, 제 1액정 배향층(AL1)과 제 2액정 배향층(AL2)은 상기 액정을 주입하는 단계에서 자발적으로 형성될 수 있다. 한편, 추가적으로 제 1액정 배향층(AL1)과 제 2액정 배향층(AL2)의 형성 내지 중합 반응을 돕기 위해 도 7과 같이, 무전계 상태에서 제 1기판(100) 또는 제 2기판(200)을 향하여 자외선을 조사를 수행할 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것이며, 도 7과 같은 무전계 상태에서 자외선을 조사하는 단계는 생략 가능하다.
한편, 각각의 액정 분자들(LC1, LC2)은 음의 유전율 이방성을 가질 수 있다. 액정 분자들(LC1, LC2)은 액정표시장치(500)에 전계를 인가하지 않은 초기 상태에서 제 1기판(100)과 제 2기판(200)에 대해 실질적으로 수직 배향될 수 있다. 다시 말하면, 제 1액정 배향층(AL1)과 제 2액정 배향층(AL2)에 의해 액정표시장치(500)에 전계를 인가하지 않은 초기 상태에서 액정 분자들(LC1, LC2)을 제 1기판(100)과 제 2기판(200)에 대해 실질적으로 수직 배향시킬 수 있다. 이 때, 실질적으로 수직 배향된다는 것은 액정 분자들(LC1, LC2)이 제 1기판(100)과 제 2기판(200)에 대해 예를 들어, 87.5 ° 이상 내지 90 ° 미만의 범위 내에서 배향된 것을 의미한다.
다음으로, 도 8과 같이, 액정표시장치(500)에 전계를 인가하면 공통 전극(110)과 화소 전극(291) 사이에 형성된 전기장에 수직한 방향으로 액정 분자들(LC1-1, LC1-2, LC2-1, LC2-2)이 경사 배향될 수 있다. 즉, 제 1-1액정 분자(LC1-1)와 제 2-1액정 분자(LC2-1)가 제 1경사 방향으로 배향될 수 있고, 제 1-2액정 분자(LC1-2)와 제 2-2액정 분자(LC2-2)가 제 2경사 방향으로 배향될 수 있다. 이후, 액정표시장치(500)에 자외선(UV)을 조사함으로써, 전계 자외선 조사를 진행하면 제 1액정 배향층(AL1) 및 제 2액정 배향층(AL2)에 함유된 반응성 메조겐(RM)이 광중합 반응을 개시하여 상기와 같이 제 1-1액정 분자(LC1-1)와 제 2-1액정 분자(LC2-1)가 제 1경사 방향으로 배향되고, 제 1-2액정 분자(LC1-2)와 제 2-2액정 분자(LC2-2)가 제 2경사 방향으로 배향된 상태로 되도록 할 수 있다.
한편, 자외선 조사 단계가 진행됨에 따라 액정층(300) 내의 반응성 메조겐(RM)의 함량은 점차 감소할 수 있다. 감소된 반응성 메조겐(RM)이 제 1 액정 배향층(AL1) 또는 제 2액정 배향층(AL2)을 형성하는데 사용된 것으로 이해될 수 있다.
제 1 액정 배향층(AL1) 또는 제 2액정 배향층(AL2)은 제 1액정 분자들(LC1-1, LC1-2)과 제 2액정 분자들(LC2-1, LC2-2)의 배향 방향을 고정 내지 안정화시킬 수 있다. 따라서, 제 1 액정 배향층(AL1) 또는 제 2액정 배향층(AL2)의 표면에 배향된 제 1액정 분자들(LC1-1, LC1-2)과 제 2액정 분자들(LC2-1, LC2-2)은 액정표시장치(500)에 인가된 전계가 해제된 때에도, 경사 배향이 그대로 유지될 수 있다.
도 9를 참고하면, 액정표시장치(500)에 전계를 인가하지 않은 상태에서, 액정표시장치(500)에 형광 UV를 조사하여 잔여 반응성 메조겐(RM)을 제거할 수 있다. 즉, 전계 자외선 조사 이후 미반응되어 액정층(300) 내에 남아있는 반응성 메조겐을 제거할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 제 1기판
110: 공통전극
200: 제 2기판
291: 화소전극
300: 액정층
500: 액정표시장치
LC: 액정 분자
AL1: 제 1액정 배향층
AL2: 제 2액정 배향층
RM: 반응성 메조겐

Claims (19)

  1. 제 1기판;
    상기 제 1기판과 대향하는 제 2기판;
    상기 제 1기판과 상기 제 2기판의 사이에 배치된 액정층;
    상기 액정층과 상기 제 1기판의 사이에 배치되는 제 1액정 배향층; 및
    상기 액정층과 상기 제 2기판의 사이에 배치되는 제 2액정 배향층;을 포함하되,
    상기 제 1액정 배향층 및 상기 제 2액정 배향층 중 적어도 하나는 하기 화학식 1의 반응성 메조겐을 포함하는 액정표시장치.
    <화학식 1>
    Figure pat00203

    상기 화학식 1에서 상기 VA는
    Figure pat00204
    ,
    Figure pat00205
    ,
    Figure pat00206
    ,
    Figure pat00207
    ,
    Figure pat00208
    ,
    Figure pat00209
    ,
    Figure pat00210
    ,
    Figure pat00211
    ,
    Figure pat00212
    및
    Figure pat00213
    중에서 선택되고,
    M은 H, CH3, (CH2)nCH3, F, Br, I, OH, C3H7, NH2, CN 중 선택되고,
    R은
    Figure pat00214
    ,
    Figure pat00215
    ,
    Figure pat00216
    ,
    Figure pat00217
    ,
    Figure pat00218
    ,
    Figure pat00219
    ,
    Figure pat00220
    ,
    Figure pat00221
    ,
    Figure pat00222
    ,
    Figure pat00223
    및
    Figure pat00224
    중에서 선택되며,
    X는
    Figure pat00225
    ,
    Figure pat00226
    ,
    Figure pat00227
    ,
    Figure pat00228
    ,
    Figure pat00229
    ,
    Figure pat00230
    및
    Figure pat00231
    중에서 선택되며, n은 1 내지 20이다.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1액정 배향층 및 상기 제 2액정 배향층 중 적어도 하나는 하기 화학식 2 내지 6 중 적어도 하나 이상의 수직 배향기를 더 포함하는 액정표시장치.
    <화학식 2>
    Figure pat00232

    <화학식 3>
    Figure pat00233

    <화학식 4>
    Figure pat00234

    <화학식 5>
    Figure pat00235

    <화학식 6>
    Figure pat00236

    상기 화학식 5 및 6에서 n은 1 내지 20의 자연수, X는 H, F, Br, I, OH, C3H7, NH2 및 CN에서 선택될 수 있다.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1액정 배향층 및 상기 제 2액정 배향층 중 적어도 하나는 중합 개시제를 더 포함하는 액정표시장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1액정 배향층 및 상기 제 2액정 배향층 중 적어도 하나는 하기 화학식 7 내지 20 중 적어도 하나의 수직 배향기를 더 포함하는 액정표시장치.
    <화학식 7>
    Figure pat00237

    <화학식 8>
    Figure pat00238

    <화학식 9>
    Figure pat00239

    <화학식 10>
    Figure pat00240

    <화학식 11>
    Figure pat00241

    <화학식 12>
    Figure pat00242

    <화학식 13>
    Figure pat00243

    <화학식 14>
    Figure pat00244

    <화학식 15>
    Figure pat00245

    <화학식 16>
    Figure pat00246

    <화학식 17>
    Figure pat00247

    <화학식 18>
    Figure pat00248

    <화학식 19>
    Figure pat00249

    <화학식 20>
    Figure pat00250
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1의 반응성 메조겐이 상기 제 1액정 배향층 및 상기 제 2액정 배향층 모두에 포함되는 액정표시장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 화학식 2 내지 6 중 적어도 하나 이상의 수직 배향기는 상기 제 1액정 배향층 및 상기 제 2액정 배향층 모두에 포함되는 액정표시장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1의 반응성 메조겐은 상기 R이
    Figure pat00251
    ,
    Figure pat00252
    ,
    Figure pat00253
    ,
    Figure pat00254
    ,
    Figure pat00255
    ,
    Figure pat00256
    ,
    Figure pat00257
    및
    Figure pat00258
    중에서 선택되는 반응성 메조겐 A와 상기 R이
    Figure pat00259
    ,
    Figure pat00260
    및
    Figure pat00261
    중에서 선택되는 반응성 메조겐 B의 혼합물을 포함하는 액정표시장치.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1액정 배향층 및 상기 제 2액정 배향층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1 중 적어도 하나 이상의 반응성 메조겐과 상기 화학식 2 내지 6 중 적어도 하나 이상의 수직 배향기가 혼합된 단일층으로 형성된 액정표시장치.
  9. 서로 대향하는 제 1기판과 제 2기판을 준비하는 단계;
    상기 제 1기판 및 상기 제 2기판 사이에 액정을 주입하는 단계; 및
    전계를 인가한 상태로 상기 제 1기판 및 상기 제 2기판 중 적어도 어느 하나의 방향을 향하여 자외선을 조사하는 전계 자외선 조사 단계;를 포함하되,
    상기 액정은 하기 화학식 1의 반응성 메조겐을 포함하는 액정표시장치 제조방법.
    <화학식 1>
    Figure pat00262

    상기 화학식 1에서 상기 VA는
    Figure pat00263
    , ,
    Figure pat00265
    ,
    Figure pat00266
    ,
    Figure pat00267
    ,
    Figure pat00268
    ,
    Figure pat00269
    ,
    Figure pat00270
    ,
    Figure pat00271
    및
    Figure pat00272
    중에서 선택되고,
    M은 H, CH3, (CH2)nCH3, F, Br, I, OH, C3H7, NH2, CN 중 선택되고,
    R은
    Figure pat00273
    ,
    Figure pat00274
    ,
    Figure pat00275
    ,
    Figure pat00276
    ,
    Figure pat00277
    ,
    Figure pat00278
    ,
    Figure pat00279
    ,
    Figure pat00280
    ,
    Figure pat00281
    ,
    Figure pat00282
    및
    Figure pat00283
    중에서 선택되며,
    X는
    Figure pat00284
    ,
    Figure pat00285
    ,
    Figure pat00286
    ,
    Figure pat00287
    ,
    Figure pat00288
    ,
    Figure pat00289
    및
    Figure pat00290
    중에서 선택되며, n은 1 내지 20이다.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 액정은 하기 화학식 2 내지 6 중 적어도 하나 이상의 수직 배향기를 더 포함하는 액정표시장치 제조방법.
    <화학식 2>
    Figure pat00291

    <화학식 3>
    Figure pat00292

    <화학식 4>
    Figure pat00293

    <화학식 5>
    Figure pat00294

    <화학식 6>
    Figure pat00295

    상기 화학식 5 및 6에서 n은 1 내지 20의 자연수, X는 H, F, Br, I, OH, C3H7, NH2 및 CN에서 선택될 수 있다.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 액정은 하기 화학식 7 내지 20 중 적어도 하나 이상의 수직 배향기를 더 포함하는 액정표시장치 제조방법.
    <화학식 7>
    Figure pat00296

    <화학식 8>
    Figure pat00297

    <화학식 9>
    Figure pat00298

    <화학식 10>
    Figure pat00299

    <화학식 11>
    Figure pat00300

    <화학식 12>
    Figure pat00301

    <화학식 13>
    Figure pat00302

    <화학식 14>
    Figure pat00303

    <화학식 15>
    Figure pat00304

    <화학식 16>
    Figure pat00305

    <화학식 17>
    Figure pat00306

    <화학식 18>
    Figure pat00307

    <화학식 19>
    Figure pat00308

    <화학식 20>
    Figure pat00309
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 액정을 주입하는 단계에 의해 상기 반응성 메조겐 및 상기 수직 배향기 중 어느 하나에 의해 상기 제 1기판의 상기 제 2기판에 대향하는 면에 제 1액정 배향층이 형성되고, 상기 제 2기판의 상기 제 1기판에 대향하는 면에 제 2액정 배향층이 형성되는 액정표시장치 제조방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제 1액정 배향층의 표면에 배향된 음의 유전율 이방성의 제 1액정 분자와 상기 제 2액정 배향층의 표면에 배향된 제 2액정 분자를 포함하는 액정층을 포함하고,
    상기 전계 자외선 조사 단계 전 상기 제 1액정 분자와 상기 제 2액정 분자는 상기 제 1기판 또는 상기 제 2기판에 대해 수직배향하는 액정표시장치 제조방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 전계 자외선 조사 단계 이후 전계를 해제하면, 상기 제 1액정 분자와 상기 제 2액정 분자는 상기 전계 자외선 조사 단계 전에 비해 상기 제 1기판 또는 상기 제 2기판에 대해 경사지어 배향되는 액정표시장치 제조방법.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 제 1액정 배향층 및 상기 제 2액정 배향층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1 중 적어도 하나 이상의 반응성 메조겐과 상기 화학식 2 내지 6 중 적어도 하나 이상의 수직 배향기가 혼합된 단일층으로 형성된 액정표시장치 제조방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 화학식 1의 반응성 메조겐은 상기 R이
    Figure pat00310
    ,
    Figure pat00311
    ,
    Figure pat00312
    ,
    Figure pat00313
    ,
    Figure pat00314
    ,
    Figure pat00315
    ,
    Figure pat00316
    및
    Figure pat00317
    중에서 선택되는 반응성 메조겐 A와 상기 R이
    Figure pat00318
    ,
    Figure pat00319
    및
    Figure pat00320
    중에서 선택되는 반응성 메조겐 B의 혼합물을 포함하는 액정표시장치 제조방법.
  17. 제 10항에 있어서,
    상기 액정을 주입하는 단계 이후, 상기 전계 자외선 조사 단계 전에 무전계 상태로 자외선을 조사하는 단계를 더 포함하는 액정표시장치 제조방법.
  18. 제 10항에 있어서,
    상기 전계 자외선 조사 단계 이후, 자외선을 추가로 조사하는 단계를 더 포함하는 액정표시장치 제조방법.
  19. 제 10항에 있어서,
    상기 액정은 중합 개시제를 더 포함하는 액정표시장치 제조방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9746738B1 (en) 2016-02-12 2017-08-29 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
US10041001B2 (en) 2016-01-21 2018-08-07 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal composition, liquid crystal display device including the same, and method of manufacturing liquid crystal display device
US10190050B2 (en) 2016-01-21 2019-01-29 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal composition, liquid crystal display device including the same, and method of manufacturing liquid crystal display device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170104079A (ko) 2016-03-04 2017-09-14 삼성디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 이의 제조방법
TWI814843B (zh) * 2018-07-03 2023-09-11 日商Ｄｉｃ股份有限公司 液晶顯示元件之製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040086603A (ko) * 2003-03-31 2004-10-11 후지쯔 디스플레이 테크놀로지스 코포레이션 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
WO2012121330A1 (ja) * 2011-03-09 2012-09-13 シャープ株式会社 液晶表示装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4178920B2 (ja) * 2001-12-03 2008-11-12 セイコーエプソン株式会社 配向膜、配向膜の形成方法、液晶装置、並びに投射型表示装置
TW201523100A (zh) * 2013-12-12 2015-06-16 Innolux Corp 液晶顯示面板及液晶顯示裝置
KR20170019544A (ko) 2015-08-11 2017-02-22 삼성디스플레이 주식회사 곡면 액정표시장치 및 이의 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040086603A (ko) * 2003-03-31 2004-10-11 후지쯔 디스플레이 테크놀로지스 코포레이션 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
WO2012121330A1 (ja) * 2011-03-09 2012-09-13 シャープ株式会社 液晶表示装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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