(57)【要約】      （修正有）【課題】液晶表示装置及び配向膜、並びにこれらの製造方法を提供する。【解決手段】配向膜は、基板上のポリシロキサンに結合した第１プレチルト官能基、第２プレチルト官能基及び第１垂直配向性官能基を含む。環状化合物を含む前記第１垂直配向性官能基３３は、前記基板１９１に対して実質的に垂直方向に配列する。前記第２プレチルト官能基と架橋した前記第１プレチルト官能基３５ａは、前記基板に対して傾くように配列する。【選択図】図８ｅ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上のポリシロキサンに結合した第１プレチルト官能基、第２プレチルト官能基及び第１垂直配向性官能基を含み、
前記第１垂直配向性官能基は、環状化合物を含み、前記基板に対して実質的に垂直方向に配列し、及び
前記第１プレチルト官能基は、前記第２プレチルト官能基と架橋(cross-linking)し、前記基板に対して傾くように配列する
ことを含む配向膜。
【請求項２】
前記第１垂直配向性官能基対前記第１プレチルト官能基のモル％（mol%）比は、約１対約１．５ないし約１１であることを特徴とする請求項１に記載の配向膜。
【請求項３】
前記第１プレチルト官能基の鎖長が、前記第２プレチルト官能基の鎖長より大きいことを特徴とする請求項２に記載の配向膜。
【請求項４】
前記ポリシロキサンに結合したゾルーゲル触媒剤（sol-gel catalyst)又は凝集阻害剤(aggregation inhibitor)をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の配向膜。
【請求項５】
前記ポリシロキサンに結合した第２垂直配向性官能基をさらに含み、前記第２垂直配向性官能基は、環状化合物を含まないことを特徴とする請求項４に記載の配向膜。
【請求項６】
前記ポリシロキサンに結合した第２垂直配向性官能基をさらに含み、前記第２垂直配向性官能基は、環状化合物を含まないことを特徴とする請求項３に記載の配向膜。
【請求項７】
前記ポリシロキサンに結合したゾルーゲル触媒剤（sol-gel catalyst)又は凝集阻害剤(aggregation inhibitor)をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の配向膜。
【請求項８】
前記ポリシロキサンに結合した第２垂直配向性官能基をさらに含み、前記第２垂直配向性官能基は、環状化合物を含まないことを特徴とする請求項７に記載の配向膜。
【請求項９】
前記ポリシロキサンに結合した第２垂直配向性官能基をさらに含み、前記第２垂直配向性官能基は、環状化合物を含まないことを特徴とする請求項２に記載の配向膜。
【請求項１０】
前記第１垂直配向性官能基は、アルキルベンゼン基、コレステリル基、アルキル化脂環式基、及びアルキル化芳香族基の中のいずれかを含むことを特徴とする請求項２に記載の配向膜。
【請求項１１】
前記第１プレチルト官能基の鎖長が、前記第２プレチルト官能基の鎖長より大きいことを特徴とする請求項１に記載の配向膜。
【請求項１２】
前記ポリシロキサンに結合したゾルーゲル触媒剤（sol-gel catalyst)又は凝集阻害剤(aggregation inhibitor)をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の配向膜。
【請求項１３】
前記ポリシロキサンに結合した第２垂直配向性官能基をさらに含み、前記第２垂直配向性官能基は、環状化合物を含まないことを特徴とする請求項１２に記載の配向膜。
【請求項１４】
前記ポリシロキサンに結合した第２垂直配向性官能基をさらに含み、前記第２垂直配向性官能基は、環状化合物を含まないことを特徴とする請求項１１に記載の配向膜。
【請求項１５】
前記第１プレチルト官能基と前記第２プレチルト官能基は互いに異なっており、それぞれ、ビニル基、スチレン基、メタクリレート基、シンナメート基及びアクリル基のうちのいずれかを含むことを特徴とする請求項１１に記載の配向膜。
【請求項１６】
前記第１垂直配向性官能基対前記第１プレチルト官能基対第２プレチルト官能基のモル％（ｍol%）比は、約１対約１．５ないし約１１対約１ないし約３であることを特徴とする請求項１１に記載の配向膜。
【請求項１７】
前記ポリシロキサンに結合したゾルーゲル触媒剤（sol-gel catalyst)又は凝集阻害剤(aggregation inhibitor)をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の配向膜。
【請求項１８】
前記ポリシロキサンに結合した第２垂直配向性官能基をさらに含み、前記第２垂直配向性官能基は、環状化合物を含まないことを特徴とする請求項１７に記載の配向膜。
【請求項１９】
前記ゾルーゲル触媒剤又は前記凝集阻害剤が、アミノ基及びチオル基のうちのいずれかの一つを含むことを特徴とする請求項１７に記載の配向膜。
【請求項２０】
前記第１垂直配向性官能基対前記第１プレチルト官能基対前記凝集阻害剤のモル％（mol%）比は、約１対約１．５ないし約１１対約０．５ないし約４であることを特徴とする請求項１７に記載の配向膜。
【請求項２１】
前記ポリシロキサンに結合した第２垂直配向性官能基をさらに含み、前記第２垂直配向性官能基は、環状化合物を含まないことを特徴とする請求項１に記載の配向膜。
【請求項２２】
前記第１垂直配向性官能基対前記第２垂直配向性官能基対前記第１プレチルト官能基のモル％（mol%）比は、約１対約０．３ないし約３対約１．５ないし約１１であることを特徴とする請求項２１に記載の配向膜。
【請求項２３】
複数の液晶分子を含む液晶層は第１表示板と第２表示板との間にあり、
前記第１表示板と前記第２表示板の中の少なくとも一つに形成された配向膜は、第１又は第２基板上のポリシロキサンに結合した第１プレチルト官能基、第２プレチルト官能基及び第１垂直配向性官能基を含み、
前記第１垂直配向性官能基は環状化合物を包含し、前記複数の液晶分子の第１液晶分子を、前記第１又は第２基板に対して実質的に垂直方向に配列し、及び
前記第２プレチルト官能基と架橋した前記第１プレチルト官能基は、前記複数の液晶分子の第２液晶分子を、前記第１又は第２基板に対して傾くように配列する
ことを含む液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置及び配向膜、並びにこれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示装置は、液晶の特性によって捩れネマティック（Twisted Nematic）方式、水平電界方式、又は垂直配向方式などに区分される。ＰＶＡ（Patterned Vertically Aligned）モードは垂直配向方式であって、広視野角を具現するために開発されている。一方、ＰＶＡモードの側面視認性をより改善するため、微細スリット（micro-slit）モード又はＳＶＡ（super vertical alignment）モードが開発されている。更に、ＳＶＡモードでは、液晶分子を配向するため、液晶層に反応性メゾゲンが存在する。反応性メゾゲンは、未硬化の状態で液晶層にあり、光照射により硬化されて液晶分子にプレチルト（pretilt）を付与する。液晶分子のプレチルト角によって、液晶表示装置の応答速度が変わり、光漏れの不良が発生し得る。
したがって、液晶分子のプレチルト角を最適化するための配向膜が要求されている。なお、配向膜の特性及び信頼性を向上するため、配向膜を形成する材料は多様な官能基を含まなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】韓国出願公開2011-0018927号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開2007-224369号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、迅速な応答速度の液晶表示装置又は光漏れ不良の減少された液晶表示装置を提供することを目的とする。
本発明は、さらに、良好な信頼性を有する配向膜を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、上記配向膜は、基板上のポリシロキサンに結合した第１プレチルト官能基、第２プレチルト官能基及び第1垂直配向性官能基を含む。環状化合物を含んだ上記第１垂直配向性官能基は、実質的に上記基板に対して垂直方向に配列される。上記第２プレチルト官能基と架橋した上記第1プレチルト官能基は、上記基板に対して傾くように配列される。
【０００６】
本発明において、上記第1垂直配向性官能基対上記第1プレチルト官能基のモル（mol）％比率は、約１対約１．５〜約１１であるのが好ましい。
【０００７】
本発明において、上記第1垂直配向性官能基は、アルキルベンゼン基、コレステリル基、アルキル化脂環式基、及びアルキル化芳香族基のうちのいずれかの１種を含んでいてもよい。
【０００８】
本発明において、上記第1プレチルト官能基の鎖長が上記第２プレチルト官能基の鎖長より大きくてもよい。
【０００９】
本発明において、上記第1プレチルト官能基と上記第２プレチルト官能基は、互いに異なっており、それぞれ、ビニル基、スチレン基、メタクリレート基、シンナメート基、及びアクリル基のうちのいずれかを含んでもよい。
【００１０】
本発明において、上記第1垂直配向性官能基対上記第1プレチルト官能基対上記第２プレチルト官能基のモル％比は、約1対約１．５〜約11対約１〜約３であるのが好ましい。
【００１１】
本発明において、上記配向膜は、ポリシロキサンに結合したゾル−ゲル触媒剤（sol-gel catalyst）又は凝集阻害剤（aggregation inhibitor）をさらに含んでもよい。
【００１２】
本発明において、上記ゾル−ゲル触媒剤と上記凝集阻害剤は各々、アミノ基及びチオール基のうちのいずれかを含んでもよい。
【００１３】
本発明において、上記第1垂直配向性官能基対上記第1プレチルト官能基対上記凝集阻害剤のモル％比は、約１対約１．５〜約11対約０．５〜約４であるのが好ましい。
【００１４】
本発明において、上記配向膜は、ポリシロキサンに結合した第２垂直配向性官能基をさらに含み、上記第２垂直配向性官能基は環状化合物を含まないのが好ましい。
【００１５】
本発明において、上記第1垂直配向性官能基対上記第２垂直配向性官能基対上記第1プレチルト官能基のモル％比は、約1対約０．３〜約３対約１．５〜約１１であるのが好ましい。
【００１６】
本発明において、複数の液晶分子を含む液晶層は、第１表示板と第２表示板との間にあり、上記記第１表示板と上記第２表示板の中の少なくとも一つに形成された配向膜は、第１又は第２基板上のポリシロキサンに結合した第１プレチルト官能基、第２プレチルト官能基及び基第１垂直配向性官能基を含み、
上記基第１垂直配向性官能基は環状化合物を包含し、上記複数の液晶分子の第１液晶分子を、上記第１又は第２基板に対して実質的に垂直方向に配列し、及び
上記第２プレチルト官能基と架橋した上記第１プレチルト官能基は、上記複数の液晶分子の第２液晶分子を、上記第１又は第２基板に対して傾くように配列することを含む液晶表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の液晶表示装置及び配向膜によれば、液晶分子の配向性と配向膜の信頼性が改善されるので、液晶表示装置の表示品質に優れている。以下、本明細書に記載されている多くの利点を有することができるのは、この分野における通常の知識を有する者であれば理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構造と二つの副画素についての構造を示す概略図である。
【図３】本発明の一実施形態による液晶表示板組立体の配置図である。
【図４ａ】図３に示した液晶表示板組立体のライン４a−４a´に沿った断面図である。
【図４ｂ】図３に示した液晶表示板組立体のライン４b−４b´に沿った断面図である。
【図４ｃ】図３に示した液晶表示板組立体のライン４c−４c´に沿った断面図である。
【図５ａ】図３に示した第２副画素電極１９１1の中央部Ａ５を拡大した画素電極の平面図である。
【図５ｂ】図５ａに示した画素電極の平面図の別の実施形態であって、画素電極の拡大平面図である。
【図６ａ】図１ないし図５ａ及び図５ｂにより製造した下部表示板と上部表示板を用いて、ＳＶＡモードで液晶表示板組立体を製造する方法を説明するためのフローチャートである。
【図６ｂ】図1ないし図５ａ及び図５ｂにより製造した下部表示板と上部表示板を用いて、ＳＣ-ＶＡモードで液晶表示板組立体を製造する方法を説明するためのフローチャートである。
【図６ｃ】図１ないし図５ａ及び図５ｂにより製造した下部表示板と上部表示板を用いて、ＵＶ−ＶＡモードで液晶表示板組立体を製造する方法を説明するためのフローチャートである。
【図７ａ】ＤＣ電圧を液晶表示板組立体に供給する波形図である。
【図７ｂ】多段階電圧を液晶表示板組立体に供給する波形図である。
【図８ａ】本発明の一実施形態のＳＣ-ＶＡモードにより液晶表示板組立体の表面光硬化剤層と主配向膜が形成される過程を順次に示した断面図である。
【図８ｂ】本発明の一実施形態のＳＣ-ＶＡモードにより液晶表示板組立体の表面光硬化剤層と主配向膜が形成される過程を順次に示した断面図である。
【図８ｃ】本発明の一実施形態のＳＣ-ＶＡモードにより液晶表示板組立体の表面光硬化剤層と主配向膜が形成される過程を順次に示した断面図である。
【図８ｄ】本発明の一実施形態のＳＣ-ＶＡモードにより液晶表示板組立体の表面光硬化剤層と主配向膜が形成される過程を順次に示した断面図である。
【図８ｅ】本発明の一実施形態のＳＣ-ＶＡモードにより液晶表示板組立体の表面光硬化剤層と主配向膜が形成される過程を順次に示した断面図である。
【図９】表面光硬化剤層が硬化されて光硬化層を形成する段階を示した概念図である。
【図１０】ＳＣ-ＶＡモードの特性を有する液晶表示装置の一つの画素（ＰＸ）を経時的に撮影した電子顕微鏡の写真である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の一つの画素についての等価回路図である。
【図１２】他の実施形態に係る液晶表示装置の基本画素群の画素電極の平面図である。
【図１３ａ】従来の液晶表示装置の階調値−輝度比のグラフである。
【図１３ｂ】本発明の液晶表示装置の階調値−輝度比のグラフである。
【図１４】他の実施形態に係る液晶表示装置の基本画素群の画素電極の平面図である。
【図１５ａ】本発明の２番目のＵＶ−ＶＡモードの実施形態により液晶表示板組立体の配向膜が形成される過程を順次に示した断面図である。
【図１５ｂ】本発明の２番目のＵＶ−ＶＡモードの実施形態により液晶表示板組立体の配向膜が形成される過程を順次に示した断面図である。
【図１５ｃ】本発明の２番目のＵＶ−ＶＡモードの実施形態により液晶表示板組立体の配向膜が形成される過程を順次に示した断面図である。
【図１５ｄ】本発明の２番目のＵＶ−ＶＡモードの実施形態により液晶表示板組立体の配向膜が形成される過程を順次に示した断面図である。
【図１５ｅ】本発明の２番目のＵＶ−ＶＡモードの実施形態により液晶表示板組立体の配向膜が形成される過程を順次に示した断面図である。
【図１５ｆ】本発明の２番目のＵＶ−ＶＡモードの実施形態により液晶表示板組立体の配向膜が形成される過程を順次に示した断面図である。
【図１５ｇ】本発明の２番目のＵＶ−ＶＡモードの実施形態により液晶表示板組立体の配向膜が形成される過程を順次に示した断面図である。
【図１６ａ】微細枝又は微細スリットを構成する多数の基本形状である。
【図１６ｂ】微細枝又は微細スリットを構成する多数の基本形状である。
【図１６ｃ】微細枝又は微細スリットを構成する多数の基本形状である。
【図１６ｄ】微細枝又は微細スリットを構成する多数の基本形状である。
【図１６ｅ】微細枝又は微細スリットを構成する多数の基本形状である。
【図１６ｆ】微細枝又は微細スリットを構成する多数の基本形状である。
【図１６ｇ】微細枝又は微細スリットを構成する多数の基本形状である。
【図１７ａ】図５ａ及び図５ｂに示した画素電極の平面図の別の実施形態である。
【図１７ｂ】図５ａ及び図５ｂに示した画素電極の平面図の別の実施形態である。
【図１７ｃ】図５ａ及び図５ｂに示した画素電極の平面図の別の実施形態である。
【図１７ｄ】図５ａ及び図５ｂに示した画素電極の平面図の別の実施形態である。
【図１７ｅ】図５ａ及び図５ｂに示した画素電極の平面図の別の実施形態である。
【図１７ｆ】図５ａ及び図５ｂに示した画素電極の平面図の別の実施形態である。
【図１７ｇ】図５ａ及び図５ｂに示した画素電極の平面図の別の実施形態である。
【図１８】本発明の別の実施形態による一つの画素の概略的配置図である。
【図１９ａ】図１８に示した画素の配置図の中間部分Ａ１９の拡大図である。
【図１９ｂ】基本画素群に含まれた画素の各々において、図１８に示したＡ１９部分を拡大した図面である。
【図２０ａ】図１８に示した画素の配置図を構成する主要層についてのパターンであって、ゲート層導電体のパターンである。
【図２０ｂ】図１８に示した画素の配置図を構成する主要層についてのパターンであって、データ層導電体のパターンである。
【図２０ｃ】図１８に示した画素の配置図を構成する主要層についてのパターンであって、画素電極層のパターンである。
【図２０ｄ】図１８と図２０ｃに各々示した画素電極層のパターンについての他の実施形態である。
【図２０ｅ】図１８と図２０ｃに各々示した画素電極層のパターンについての他の実施形態である。
【図２０ｆ】本発明の別の実施形態による画素電極の平面図である。
【図２０ｇ】本発明の別の実施形態による画素電極の平面図である。
【図２０ｈ】本発明の別の実施形態による画素電極の平面図である。
【図２０ｉ】本発明の別の実施形態による画素電極の平面図である。
【図２０ｊ】本発明の別の実施形態による画素電極の平面図である。
【図２１ａ】図１８に示した画素の配置図において、ライン２１ａ−２１ａ´及びライン２１ｂ−２１ｂ´に沿った断面図である。
【図２１ｂ】図１８に示した画素の配置図において、ライン２１ａ−２１ａ´及びライン２１ｂ−２１ｂ´に沿った断面図である。
【図２２ａ】図１８に示した画素の配置図において、ライン２１ａ−２１ａ´に沿って切断する時の他の実施形態による液晶表示板組立板の断面図である。
【図２２ｂ】図１８に示した画素の配置図において、ライン２１ａ−２１ａ´に沿って切断する時の他の実施形態による液晶表示板組立板の断面図である。
【図２２ｃ】図１８に示した画素の配置図において、ライン２１ａ−２１ａ´に沿って切断する時の他の実施形態による液晶表示板組立板の断面図である。
【図２２ｄ】図１８に示した画素の配置図において、ライン２１ａ−２１ａ´に沿って切断する時の他の実施形態による液晶表示板組立板の断面図である。
【図２２ｅ】図１８に示した画素の配置図において、ライン２１ａ−２１ａ´に沿って切断する時の他の実施形態による液晶表示板組立板の断面図である。
【図２２ｆ】図１８に示した画素の配置図において、ライン２１ａ−２１ａ´に沿って切断する時の他の実施形態による液晶表示板組立板の断面図である。
【図２２ｇ】図１８に示した画素の配置図において、ライン２１ａ−２１ａ´に沿って切断する時の他の実施形態による液晶表示板組立板の断面図である。
【図２２ｈ】図１８に示した画素の配置図において、ライン２１ａ−２１ａ´に沿って切断する時の他の実施形態による液晶表示板組立板の断面図である。
【図２３ａ】本発明の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための下部表示板の平面図である。
【図２３ｂ】本発明の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための下部表示板の平面図である。
【図２３ｃ】本発明の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための下部表示板の平面図である。
【図２３ｄ】本発明の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための下部表示板の平面図である。
【図２３ｅ】本発明の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための下部表示板の平面図である。
【図２３ｆ】本発明の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための下部表示板の平面図である。
【図２４ａ】別の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための画素電極層の一部を示した平面図である。
【図２４ｂ】別の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための画素電極層の一部を示した平面図である。
【図２４ｃ】別の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための画素電極層の一部を示した平面図である。
【図２４ｄ】別の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための画素電極層の一部を示した平面図である。
【図２４ｅ】別の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための画素電極層の一部を示した平面図である。
【図２４ｆ】別の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための画素電極層の一部を示した平面図である。
【図２４ｇ】別の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための画素電極層の一部を示した平面図である。
【図２４ｈ】別の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための画素電極層の一部を示した平面図である。
【図２４ｉ】別の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための画素電極層の一部を示した平面図である。
【図２４ｊ】別の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための画素電極層の一部を示した平面図である。
【図２４ｋ】別の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための画素電極層の一部を示した平面図である。
【図２４ｌ】別の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための画素電極層の一部を示した平面図である。
【図２４ｍ】別の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための画素電極層の一部を示した平面図である。
【図２４ｎ】別の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための画素電極層の一部を示した平面図である。
【図２４ｏ】別の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための画素電極層の一部を示した平面図である。
【図２４ｐ】別の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための画素電極層の一部を示した平面図である。
【図２４ｑ】別の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための画素電極層の一部を示した平面図である。
【図２４ｒ】別の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための画素電極層の一部を示した平面図である。
【図２４ｓ】別の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための画素電極層の一部を示した平面図である。
【図２４ｔ】別の実施形態により液晶表示装置の未復元と光漏れ不良を改善するための画素電極層の一部を示した平面図である。
【図２５】本発明の別の実施形態による一つの画素の概略配置図である。
【図２６ａ】図２５に示した画素の配置図を構成する主要層についてのパターンであって、ゲート層導電体のパターンである。
【図２６ｂ】図２５に示した画素の配置図を構成する主要層についてのパターンであって、データ層導電体のパターンである。
【図２６ｃ】図２５に示した画素の配置図を構成する主要層についてのパターンであって、画素電極層のパターンである。
【図２７ａ】図２５に示した画素の配置図におけるライン２７ａ−２７ａ′及びライン２７ｂ−２７ｂ´に沿った断面図である。
【図２７ｂ】図２５に示した画素の配置図におけるライン２７ａ−２７ａ′及びライン２７ｂ−２７ｂ´に沿った断面図である。
【図２８】別の実施形態に係る液晶表示装置の基本画素群の画素電極の平面図である。
【図２９】別の実施形態に係る液晶表示装置の基本画素群の画素電極の平面図である。
【図３０】別の実施形態に係る液晶表示装置の基本画素群の画素電極の平面図である。
【図３１】別の実施形態に係る液晶表示装置の基本画素群の画素電極の平面図である。
【図３２】別の実施形態に係る液晶表示装置の基本画素群の画素電極の平面図である。
【図３３ａ】液晶表示装置を構成する画素電極の形状及び画素電極の分割構造である。
【図３３ｂ】液晶表示装置を構成する画素電極の形状及び画素電極の分割構造である。
【図３３ｃ】液晶表示装置を構成する画素電極の形状及び画素電極の分割構造である。
【図３３ｄ】液晶表示装置を構成する画素電極の形状及び画素電極の分割構造である。
【図３３ｅ】液晶表示装置を構成する画素電極の形状及び画素電極の分割構造である。
【図３３ｆ】液晶表示装置を構成する画素電極の形状及び画素電極の分割構造である。
【図３３ｇ】液晶表示装置を構成する画素電極の形状及び画素電極の分割構造である。
【図３３ｈ】液晶表示装置を構成する画素電極の形状及び画素電極の分割構造である。
【図３３ｉ】液晶表示装置を構成する画素電極の形状及び画素電極の分割構造である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付した図面と好適な実施形態を参照しながら、本発明の製造及び使用方法について詳細に説明する。
【００２０】
本発明の明細書において、同一の部品又は構成要素については、同一の符号を付けることにより重複説明を省略する。なお、本明細書において数値限定が提示されているものの、請求範囲に限定されない限りでは、かかる限定は例示的な限定に過ぎないことを留意しなければならない。
【００２１】
図１及び図２を参照しながら、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置について詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置のブロック図である。図２は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の構造と一つの画素（ＰＸ）を成す二つの副画素１９０ｈ、１９０ｌの構造を概略的に示した図面である。図1に示されたように、液晶表示装置は、液晶表示板組立体(liquid crystal panel assembly)３００、ゲート駆動部(gate driver)４００、データ駆動部(data driver)５００、信号制御部６００及び階調電圧生成部８００からなる。
【００２２】
信号制御部６００は、ホストから入力される映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）とデータイネーブル（Data Enable,ＤＥ）信号、水平と垂直同期信号（Ｈsync、Ｖsync）及びクリック信号（ＭＣＬＫ）を含む制御信号の入力を受ける。信号制御部６００は、データ制御信号（ＣＯＮＴ２）と映像データ信号（ＤＡＴ）をデータ駆動部５００に出力し、ゲートラインを選択するためのゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）をゲート駆動部４００に出力する。一方、信号制御部６００は、光源を調節するため、光源制御信号を光源発生部（図示せず）に出力し得る。
【００２３】
階調電圧生成部８００は、画素（ＰＸ）に供給される全階調電圧又は限定数の階調電圧（以下、「基準階調電圧」という。）を生成し、データ駆動部５００に出力する。基準階調電圧は、共通電圧（Ｖcom）に対して異なる極性の電圧を有する。
【００２４】
データ駆動部５００は、階調電圧生成部８００から基準階調電圧が入力され、信号制御部６００より制御信号（ＣＯＮＴ２）と映像データ信号に応答して階調電圧を複数のデータ線（Ｄ１−Ｄｍ）に出力する。階調電圧生成部８００が限定数の基準階調電圧をのみ提供する場合に、データ駆動部５００は基準階調電圧を分圧してより数多くの拡張された階調電圧を生成することができる。データ駆動部５００は、拡張された階調電圧をデータ線（Ｄ１−Ｄｍ）に供給する際、共通電圧（Ｖcom）に対して同じ差の電圧であるが、フレーム（frame）毎に異なる極性の電圧を交互に各画素に印加する反転駆動をする。反転駆動の方法には、一つのフレームで全ての画素に印加されるデータ電圧の極性が同一であり、その次のフレームで全ての画素のデータ電圧の極性を反転するように、データ電圧を供給するフレーム反転（frame inversion）、一つのフレーム内で隣接のデータ線（Ｄ１−Ｄｍ）上の画素に印加されるデータ電圧の極性が反転するように、データ電圧を供給する熱反転、隣接した画素（ＰＸ）の電圧の極性が互いに異なるように、データ電圧を供給する点反転、同一のデータ線（Ｄ１−Ｄｍ）１７１に隣接した二つの画素（ＰＸ）は同じ極性であり、この二つの同一の極性の画素（ＰＸ）に隣接した一つの画素（ＰＸ）は、異なる極性のものが反復するように、データ電圧が供給される２＋１反転などがある。
【００２５】
ゲート駆動部４００は、ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）に応答して複数のゲート線（Ｇ１−Ｇn）にゲート信号を順次に出力する。ゲート信号は、選択されたゲートラインと接続した薄膜トランジスタをターンオンできるゲートオン電圧（Ｖon）と選択されなかったゲートと接続した薄膜トランジスタをターンオフできるゲートオフ電圧（Ｖoff）を有する。
【００２６】
液晶表示板組立体３００は、下部表示板１００と、該下部表示板１００と対向する上部表示板２００、及びこれらの間に介在した液晶層３から構成される。下部表示板１００は、複数の行と列の行列方式で配列した画素（ＰＸ）、同一の行にある画素（ＰＸ）が各々連結された複数のゲート線（Ｇ１−Ｇn）１２１、及び同一の列にある画素（ＰＸ）が各々連結された複数のデータ線（Ｄ１−Ｄｍ）１７１を有する。図２は、図１に示した複数の画素（ＰＸ）のうちの一つの画素（ＰＸ）についての概略的な構造である。一つの画素（ＰＸ）は、離隔した一対の第1副画素１９０ｈと第２副画素１９０lに分けられる。第１副画素１９０ｈと第２副画素１９０lの領域には、第１副画素電極１９１ｈと第２副画素電極１９１lがそれぞれ形成されている。各副画素１９０ｈ、１９０lはそれぞれ、液晶蓄電器（liquid crystal capacitors）Ｃlch、Ｃlclと維持蓄電器Ｃsth、Ｃstlを有する。液晶蓄電器Ｃlch、Ｃlclは、それぞれ下部表示板１００に形成された副画素電極１９１ｈ、１９１lの各々の一つの端子と上部表示板２００に形成された共通電極２７０の一つの端子との間に形成された液晶層３により形成される。本発明の別の実施形態として、各副画素１９０ｈ、１９０lはそれぞれ、互いに異なるデータ線（Ｄ１−Ｄｍ）に連結された薄膜トランジスタの各々に連結され得る。
【００２７】
共通電極２７０は、上部表示板２００の全面に形成されており、共通電圧（Ｖcom）が供給される。これと違って、共通電極２７０と画素電極１９１は、下部表示板１００に形成されていてもよく、画素電極１９１の形態によって線状又は棒状に形成されてもよい。
【００２８】
液晶層３は、下部表示板１００と上部表示板２００との間に形成されたシール材（図示せず）内に充填されている。液晶層３は誘電体として機能する。シール材は、下部表示板１００及び上部表示板２００のうちのいずれかの一つに形成されており、二つの表示板１００，２００を結合する。下部及び上部表示板１００、２００は、図４ａに示したように、間隔材２５０又はシール材（図示せず）により、約２．０μｍ〜５．０μｍのセル間隔、即ち、セルギャップ（cell gap）を維持することができ、より好ましくは、約３．３μｍ〜３．７μｍのセルギャップを維持する。本発明の別の実施形態として、薄膜トランジスタが形成された領域は広いので、間隔材が薄膜トランジスタの上に形成され得る。
偏光子（図示せず）は、実質的に偏光子の偏光軸又は透過軸が直交するように、下部表示板１００と上部表示板２００にそれぞれ配置され得る。即ち、偏光子は上部表示板２００の上部又は下部と、下部表示板１００の上部又は下部に形成されてもよい。これと違って、偏光子が上部表示板２００と下部表示板１００のうちの一つの表示板の上部又は下部にのみ形成されてもよい。本発明の一実施形態として、外部光の回折を減らすため、偏光子の屈折率は約１．５が好ましく、ヘイズ値（Ｈaze,曇り度）は約２%〜５%が好ましい。偏光子の屈折率及び後述の他の物質の屈折率は、約５５０ｎｍ〜５８０ｎｍ波長の光源で測定された値である。
【００２９】
液晶表示板組立体３００に駆動装置４００、５００、６００、８００を連結することで液晶表示装置が製造される。駆動装置４００、５００、６００、８００は、一つの集積回路チップに形成されて液晶表示板組立体３００の上に直接実装されるか、又は可撓性印刷回路膜（flexible printed circuit film）（図示せず）の上に実装することにより、ＴＣＰ（tape carrier package）の形態で液晶表示板組立体３００に付着されるか、又は別途の印刷回路基板（printed circuit board）（図示せず）の上に実装されて液晶表示板組立体３００に連結することができる。これと違って、信号線（Ｇ１〜Ｇn,Ｄ１〜Ｄｍ）及び薄膜トランジスタＱｈ,Ｑｌ,Ｑｃ(図３に図示)を形成する際、これらの駆動装置４００、５００、６００、８００の各々又はこれらの組合せが液晶表示板組立体３００に形成され得る。
【００３０】
以下、液晶表示装置の映像表示の原理について簡略に説明する。液晶表示装置の各画素（ＰＸ）の画素電極にデータ電圧が供給されると、各画素（ＰＸ）に充電された電圧は、その画素電極と共通電極２７０との電圧差により、液晶層３に電気場を生成する。液晶層３に形成された電気場のために、液晶層の液晶分子３１は傾くか、又は方向性を持ちながら動く。このように、液晶分子３１の傾きや方向に応じて、液晶層３を通過する光は位相遅延（phase retardation）を有する。光の位相遅延による位相差に応じて、光は偏光子を透過するか、又は偏光子に吸収される。したがって、画素電極１９１に供給されるデータ電圧が調整されると、基本色（primary color）に対する光透過率の差が発生し、結果的に、液晶表示装置が映像を表示できる。基本色は、赤色、緑色、青色、シアン、マゼンタ、イエロー及び白色から選ばれた色である。本発明の一実施形態によれば、基本色は赤色、緑色及び青色からなり得る。これとは別に、映像の品質を向上するため、赤色、緑色、青色及びイエローを有する４以上の色が基本色として構成されてもよい。
液晶表示板組立体
＜実施形態１＞
上部表示板
以下、図３ないし図５ａ及び図５ｂに基づいて、本発明の実施形態による液晶表示板組立体３００を詳しく説明する。図３は、本発明の実施形態による液晶表示板組立体３００を構成する一つの単位画素の配置図であり、図４ａは図３に示した液晶表示板組立体３００のライン４ａ−４ａ´に沿った断面図であり、図４ｂは図３に示した液晶表示板組立体３００のライン４ｂ−４ｂ´に沿った断面図であり、図４ｃは図３に示した液晶表示板組立体３００のライン４ｃ−４ｃ´に沿った断面図であり、図５ａは図３に示した第２副画素電極の中央部Ａ５の拡大図であり、図５ｂは図３に示した画素電極についての別の実施形態であって、画素電極の拡大平面図である。図３に画素の拡大平面図を示したが、複数の行と列の画素がマトリックス状に配列していることに留意すべきである。
【００３１】
液晶表示板組立体３００は、下部表示板１００、上部表示板２００、液晶層３及び偏光子を含む。まず、上部表示板２００について詳しく説明する。上部表示板２００は、上部基板２１０の上に形成された遮光部材２２０、蓋膜２２５、共通電極２７０及び上板配向膜２９２からなる。
【００３２】
ガラス又はプラスチック材質の透明な上部基板２１０の上に遮光部材２２０が形成される。上部基板２１０の厚さは、約０．２ｍｍ〜０．７ｍｍである。上部基板２１０の屈折率は約１．０〜２．５が好ましく、約１．５がより好ましい。遮光部材２２０は、ブラックマトリックス（black matrix）とも呼ばれており、酸化クロム（ＣｒＯｘ）のような金属又は不透明の有機膜材料などから作られ得る。金属及び有機膜の遮光部材の厚さはそれぞれ、約３００Å〜２０００Å及び約２μｍ〜５μｍである。遮光部材２２０は、光が画素（ＰＸ）を通過するように、画素（ＰＸ）の形状とほぼ類似した開口部を多数含有している。また、遮光部材２２０は、画素（ＰＸ）同士間の光漏れを防止するため、画素（ＰＸ）同士間に形成される。さらに、遮光部材２２０は、下部表示板１００に形成されたゲート線１２１、データ線１７１及び薄膜トランジスタＱｈ、Ｑｌ，Ｑｃに対応する部分に形成されてもよい。本発明の別の実施形態として、液晶表示板組立体の製造工程を単純化し、液晶表示装置の透過率を向上するため、遮光部材２２０が、ゲート線１２１、データ線１７１及び薄膜トランジスタが形成された下部基板１１０の内側面又は形成されていない外側面の下部基板１１０の上に形成されてもよい。つまり、遮光部材２２０は、薄膜トランジスタ等の構成物が形成された領域に重畳するように、あるいは、画素領域の外側の領域に形成され得る。
【００３３】
遮光部材２２０上には、蓋膜２２５が形成されている。蓋膜２２５は、遮光部材２２０などの下部層の屈曲表面を平坦化するか、又は下部層から不純物の溶出を防止する。蓋膜２２５の膜厚は約１μｍ〜３μｍであり、より好ましくは、約１．２μｍ〜１．５μｍである。蓋膜２２５の屈折率は、約１．５〜２．５であり、より好ましくは、約１．８である。別の実施形態として、遮光部材２２０が下部表示板１００に形成される場合、蓋膜２２５は上部表示板に形成されず、下部表示板１００の遮光部材２２０の上に形成さればよい。本発明に従って、蓋膜２２５はアクリル系物質を含んでもよい。蓋膜２２５に含まれたアクリル系物質は、蓋膜２２５を形成する工程で硬化する。イミド系物質より硬化されたアクリル系物質を含んだ蓋膜２２５において、短波長の紫外線の透過率が高い。蓋膜２２５で短波長の紫外線の透過率が高いと、後述の電界露光工程又は蛍光露光工程で光硬化剤又は反応性メゾゲン（ＲＭ）を硬化するため、入射する光の強度又は光量が増えるので、架橋率は増加し得る。アクリル系物質は、後述の上板又は下板積層構造に含まれた蓋膜２２５に含まれてもよい。
【００３４】
蓋膜２２５の上には、複数のスリット（切開部）を有さない共通電極２７０が形成されている。共通電極２７０は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）などの透明な導電体又は画素電極１９１と同一の材料からなってもよい。共通電極２７０の厚さは、約５００Å〜２０００Åであり、より好ましくは、約１２００Å〜１５００Åである。ＩＺＯとＩＴＯにより形成された共通電極２７０は、液晶表示装置の透過率を最大化するため、その厚さがそれぞれ、約１２００Å〜１５００Åである。約５００Å〜１５００Åであってもよい。また、外部光の回折を減らすため、ＩＺＯとＩＴＯにより形成された共通電極の屈折率はそれぞれ、約１．５〜２．５と約１．５〜２．３であってもよい。本発明の別の実施形態として、フリンジ電気場（fringe electric field）を最も多く形成するための複数のスリット（切開部）が共通電極２７０に形成されてもよい。
【００３５】
共通電極２７０の上には、液晶分子３１を特定の配列で維持するため、上板配向膜２９２が形成されている。上板配向膜２９２は、インクジェット又はロールプリント等の方法で、配向性を有する流体有機物を塗布した後、赤外線、紫外線のような光源により、又は熱的に硬化することにより形成される。上板配向膜２９２は上板の主配向膜３４からなり、上板の光硬化層３６をさらに含んでもよい。主配向膜３４は、液晶分子３１の長軸又は主軸を下部又は上部基板１１０，２１０又は主配向膜３４に対して実質的に垂直に配向する垂直配向性物質であってもよい。主配向膜３４の厚さは、約５００Å〜１５００Åであり、より好ましくは、約７００Å〜１０００Åである。液晶表示装置の透過率を向上するための主配向膜３４の屈折率は、約１．６が好ましい。主配向膜３４は、ＶＡモード又はＴＮモードなどに一般的に用いられる物質の膜であり得るというのは、この分野における通常の知識を有する者に容易に理解される。光硬化層３６は、液晶分子３１の長軸又は主軸が下部又は上部基板１１０，２１０又は主配向膜３４についてプレチルト角を有するように、光により硬化する物質から形成される。光硬化層３６を構成する物質は、光硬化剤、反応性メゾゲン（ＲＭ）、光反応性高分子物質、光重合性物質、又は光異性化物質であってもよい。
【００３６】
上板配向膜２９２は、ポリイミド系化合物、ポリアミック酸系化合物、ポリシロキサン系化合物、ポリビニルシンナメート系化合物、ポリアクリレート系化合物、ポリメチルメタクリレート系化合物、光硬化剤、反応性メゾゲン（ＲＭ）、光反応性高分子物質、光重合性物質及び光異性化物質、及びこれらの混合物から選ばれた少なくとも一つの物質からなっている膜であってもよい。反応性メゾゲン（ＲＭ）は、アクリレート、メタクリレート、エポキシ、オキセタン、ビニル−エーテル、スチレン又はチオレン基であり得る。光反応性高分子物質は、アゾ系化合物、シンナメート系化合物、カルコン系化合物、クマリン系化合物又はマレイミド系化合物であってもよい。光重合性物質は、カルコン又はクマリンであってもよい。光異性化物質は、アゾ又は二重トラン（double tolane）であり得る。上板配向膜２９２を構成する上板の主配向膜３４と上板の光硬化層３６は、図６ａ〜図６cと関連して後述する方法により形成されることができる。
【００３７】
上板配向膜２９２は、チバ・ケミカル・スペシャルティー社製の商品名Irgacure-６５１であるベンジルジメチルケタール、商品名Irgacure-９０７であるα−アミノアセトフェノン、商品名Irgacure-１８４である１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、及びこれらの混合物から選択された少なくとも１種の物質からなる光開始剤をさらに包含できる膜であってもよい。
【００３８】
本発明の一実施形態による上板配向膜２９２を構成する物質は、光反応性高分子物質と反応性メゾゲン（ＲＭ）のうちのいずれかとポリイミド系高分子との混合物であってもよい。これと違って、上板配向膜２９２は、光硬化層３６を除いた主配向膜３４からなってもよい。
【００３９】
本発明の一実施形態による反応性メゾゲン（ＲＭ）について開示する。本発明による反応性メゾゲン（ＲＭ）は配向膜を形成し、光又は熱により硬化されて後述の光硬化層３５，３６を形成する。本発明による反応性メゾゲン（ＲＭ）の化学構造は、下記構造式ＸＶＩ−Ｒで表される光反応性ジメタクリレート系単分子であり、より具体的には、構造式ＸＶＩＩ−Ｒ１、ＸＶＩＩ−Ｒ２、ＸＶＩＩ−Ｒ３、ＸＶＩＩ−Ｒ４、ＸＶＩＩ−Ｒ５又はＸＶＩＩ−Ｒ６で表される単分子であることが好ましい。
構造式ＸＶＩ−Ｒ
2013088803.tif 000003
【００４０】
ここで、Ａ，Ｂ及びＣはそれぞれ、ベンゼン環、シクロヘキサン環及びナフタレン環より選ばれた１種であってもよい。Ａ，Ｂ及びＣを構成する各環の外郭の水素原子は置換されなくてもよく、又はこれらの水素原子の中で少なくとも一つは、アルキル基、フッ素（Ｆ）、塩素（Cｌ）、又はメトキシ基（ＯＣＨ３）により置換されてもよい。Ｐ１及びＰ２は各々、アクリレート、メタクリレート、エポキシ、オキセタン、ビニル−エーテル、スチレン及びチオレン基より選ばれた一種であってもよい。Ｚ１、Ｚ２及びＺ３はそれぞれ、単一結合、連結基又は連結基の組合わせであってもよい。単一結合は、Ａ，Ｂ及びＣの間に中間物質がなく、Ａ，Ｂ及びＣが直接的に結合することを意味する。連結基は、−ＯＣＯ-、−ＣＯＯ-、アルキル基、−Ｏ-、又はこの分野における通常の知識を有する者が容易に用いられる連結基であればよい。
【００４１】
本発明の実施形態による反応性メゾゲン（ＲＭ）は、より具体的に、下記構造式ＸＶＩＩ−Ｒ１、ＸＶＩＩ−Ｒ２、ＸＶＩＩ−Ｒ３、ＸＶＩＩ−Ｒ４、ＸＶＩＩ−Ｒ５又はＸＶＩＩ−Ｒ６で表される単分子であることが好ましい。
構造式ＸＶＩＩ−Ｒ１
2013088803.tif 000004
【００４２】
構造式ＸＶＩＩ−Ｒ２
2013088803.tif 000005
【００４３】
構造式ＸＶＩＩ−Ｒ３
2013088803.tif 000006
【００４４】
構造式ＸＶＩＩ−Ｒ４
2013088803.tif 000007
【００４５】
構造式ＸＶＩＩ−Ｒ５
2013088803.tif 000008
【００４６】
構造式ＸＶＩＩ−Ｒ６
2013088803.tif 000009
【００４７】
本発明による反応性メゾゲン（ＲＭ）の特性を評価するため、前述の反応性メゾゲン（ＲＭ）の中、構造式ＸＶＩＩ−Ｒ６の反応性メゾゲン（ＲＭ）を適用して液晶表示装置を作製した。液晶表示板組立体は、図６ａと関連して後述するＳＶＡモードにより作製した。液晶表示装置の画素（ＰＸ）の構造は、実質的に図３に示した構造と同様であった。液晶層３のセル間隔は約３．５μｍであり、蛍光露光工程に適用した紫外線の照度は、約０．１５ｍＷ/ｃｍ２であった。そして、画素電極１９１の微細枝１９７の幅、露光電圧、電界露光工程における紫外線の強度及び蛍光露光工程の時間を表1にまとめる。
【００４８】
【表１】
2013088803.tif 000010
【００４９】
表１に示した全ての実験例において、液晶表示装置のブラック残像は、レベル約２を表し、階調間応答速度は、約０．００７秒〜約０．００９秒であった。従って、構造式ＸＶＩＩ−Ｒ６の反応性メゾゲン（ＲＭ）は、広範囲の工程条件に適用する際にもよい特性を持つことが分かる。
【００５０】
残像の評価方法は、チェックパターンの画面を約１日以上、液晶表示装置に表示し、別の画面に変更した後のチェックパターンを観察してレベル１〜レベル５で評価する。レベル１は側面でチェックパターンが観察されない水準であり、レベル２は側面でチェックパターンが弱く観察される水準であり、レベル３は側面でチェックパターンが強く観察される水準であり、レベル４は正面でチェックパターンが弱く観察される水準であり、レベル５は正面でチェックパターンが強く観察される水準である。ブラック残像は、チェックパターンの画面を表示し、ブラックパターンに変更した後のチェックパターンを観察することである。面残像は、チェックパターンの画面を表示し、階調パターンに変更した後のチェックパターンを観察することである。
下部表示板
以下、下部表示板１００について詳しく説明する。下部表示板１００は、その上に、ゲート線１２１、降圧ゲート線１２３と維持電極線１２５になるゲート層導電体、ゲート絶縁膜１４０、半導体１５４、線形抵抗性接触部材１６５、データ層導電体１７１、１７３，１７５、１７７ｃ、第１保護膜１８１、カーラーフィルタ２３０、第２保護膜１８２、画素電極１９１及び下板配向膜２９１を含む。
【００５１】
ガラス又はプラスチック材質の下部基板１１０上に、複数のゲート線１２１、複数の降圧ゲート線１２３及び複数の維持電極線１２５からなっているゲート層導電体が形成される。下部基板１１０の厚さは、約０．２ｍｍ〜０．７ｍｍである。下部基板１１０の屈折率は、約１．０〜２．５であってもよく、より好ましくは、約１．５である。ゲート線１２１及び降圧ゲート線１２３は、主に横方向に延びており、ゲート信号を伝達する。ゲート層導電体は、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ及びこれらの混合物より選ばれた物質から形成することができる。また、別の実施形態によるゲート層導電体は、２重膜又は３重膜の構造を有することが好ましい。例えば、２重膜の構造は、Ａｌ/Ｍｏ、Ａｌ/Ｔｉ、Ａｌ/Ｔａ、Ａｌ/Ｎｉ、Ａｌ/ＴｉＮｘ、Ａｌ/Ｃｏ、Ｃｕ/ＣｕＭｎ、Ｃｕ/Ｔｉ、Ｃｕ/ＴｉＮ、又はＣｕ/ＴｉＯｘであり得る。３重膜の構造は、Ｍｏ/Ａｌ/Ｍｏ、Ｔｉ/Ａｌ/Ｔｉ、Ｃｏ/Ａｌ/Ｃｏ、Ｔａ/Ａｌ/Ｔａ、ＴｉＮｘ/Ａｌ/Ｔｉ、ＣｕＭｎ/Ｃｕ/ＣｕＭｎ、Ｔｉ/Ｃｕ/Ｔｉ、ＴｉＮｘ/Ｃｕ/ＴｉＮｘ、又はＴｉＯｘ/Ｃｕ/ＴｉＯｘであり得る。
【００５２】
ゲート線１２１は、突出した形状の第1ゲート電極１２４ｈ及び第２ゲート電極１２４ｌを含む。降圧ゲート線１２３は、突出した形状の第３ゲート電極１２４ｃを含む。第1ゲート電極１２４ｈと第２ゲート電極１２４ｌは、相互連結されて一つの突出部を形成する。
【００５３】
維持電極線１２５は、第１及び第２副画素電極１９１ｈ、１９１ｌの周辺を囲むように、横と縦の方向に延びており、予め定められた電圧、例えば共通電圧（Ｖcom）を伝達する。これとは違って、維持電極線１２５は、二つ以上の大きさを有する、予め定められたスイング電圧を伝達することができる。維持電極線１２５は、ゲート線１２１と略垂直に延びだ複数の維持電極線の縦部１２８、該維持電極線の縦部１２８の角を相互連結する維持電極線の横部１２７及び該維持電極線の横部１２７から突出した形状の維持電極線の拡張部１２６を含む。
【００５４】
ゲート層導電体上にゲート絶縁膜１４０が形成される。ゲート絶縁膜１４０は、無機絶縁物、有機絶縁物又は有無機絶縁物からなる膜であることが好ましい。無機絶縁物は、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、又はジルコニア（ＺｒＯ２）であることが好ましい。有機絶縁物は、ポリシロキサン、フェニルシロキサン、ポリイミド、シルセスキオキサン、シラン又はこの分野における通常の知識を有する者が容易に用いられる有機絶縁物が好ましい。有無機絶縁物は、前述の無機絶縁物と有機絶縁物の各々から選択された少なくとも一つ以上の物質の混合物が好ましい。特に、ポリシロキサン有機絶縁物及びポリシロキサンからなる有無機絶縁物は、約３５０℃以上で高耐熱性、高い光透過性及び別の層と良好な接着力の特性を有する。
【００５５】
無機絶縁物からなるゲート絶縁膜１４０の厚さは、約２０００Å〜４０００Åであってもよく、より好ましくは、約３０００Åである。有機絶縁物又は有無機絶縁物からなるゲート絶縁膜１４０の厚さは、約３０００Å〜５０００Åであってもよく、より好ましくは、約４０００Åである。液晶表示装置の透過率を向上するためのゲート絶縁膜１４０を構成する窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、有機絶縁物又は有無機絶縁物の屈折率はそれぞれ、約１．６〜２．１、約１．３５〜１．６５、約１．４〜１．７、約１．４〜１．９であってもよく、より好ましくは、約１．８５、約１．５、約１．５５、又は約１．６である。ゲート絶縁膜１４０の屈折率が下部基板の屈折率に近接するほど、液晶表示装置の透過率は向上する。
【００５６】
ゲート絶縁膜１４０の上には、水素化非晶質ケイ素、結晶質ケイ素又は酸化物の半導体などから作られる半導体１５４が形成される。半導体１５４の上にデータ線１７１、ソース電極１７３、そしてドレイン電極１７５が実質的に重なっている。第１及び第２ゲート電極１２４ｈ、１２４ｌの上に形成された第１及び第２半導体１５４ｈ、１５４ｌと、第３ゲート電極１２４ｃの上に形成された第３半導体１５４ｃは、互いに分離されて形成されている。半導体１５４の厚さは、約１０００Å〜２５００Åであり、より好ましくは、約１７００Åである。酸化物の半導体は、ＡｘＢｘＯｘ又はＡｘＢｘＣｘＯｘの化学式で表される化合物である。ＡはＺｎ又はＣｄ、ＢはＧａ、Ｓｎ又はＩｎ、ＣはＺｎ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｉｎ、又はＨｆであることが好ましい。ｘは０ではなく、Ａ、Ｂ、及びＣは互いに異なっている。また、別の実施形態によれば、ＩｎＺｎＯ、ＩｎＧａＯ、ＩｎＳｎＯ、ＺｎＳｎＯ、ＧａＳｎＯ、ＧａＺｎＯ、ＧａＺｎＳｎＯ、ＧａＩｎＺｎＯ、ＨｆＩｎＺｎＯ、ＨｆＺｎＳｎＯ及びＺｎＯからなる群より選ばれたものであってもよい。このような酸化物の半導体は、水素化非晶質ケイ素に比べて有効移動度（effective mobility）が約２〜１００倍に優れており、これによって、画素電極１９１の充電速度が向上できる。
【００５７】
半導体１５４の上に、線形抵抗性接触部材（ohmic contact）１６５が形成される。線形抵抗性接触部材１６５の厚さは、約２００Å〜５００Åである。第１、第２及び第３半導体１５４ｈ、１５４ｌ、１５４ｃの上には、第１、第２及び第３線形抵抗性接触部材１６５ｈ、１６５ｌ、１６５ｃ（図示せず）が形成されており、チャンネルの上には形成されていない。
【００５８】
線形抵抗性接触部材１６５の上に、データ線１７１、第１ソース電極１７３ｈ、第１ドレイン電極１７５ｈ、第２ソース電極１７３ｌ、第２ドレイン電極１７５ｌ、第３ソース電極１７３ｃ、及び第３ドレイン電極１７５ｃとなるデータ層導電体が形成される。データ層導電体は、前述のゲート層導電体の材料と同一の材料から形成されてもよい。画素電極１９１の充電率を改善し、データ電圧の伝達遅延を減少するため、データ層導電体は、低抵抗単一膜の金属又は少なくとも一層が金属である２又は３重膜の構成であってもよい。半導体１５４が酸化物半導体物質から構成される場合、線形抵抗性接触部材１６５を形成せず、データ層導電体が半導体１５４のすぐ上に形成され得る。
【００５９】
データ線１７１は、ゲート絶縁膜１４０を介在してゲート線１２１又は降圧ゲート線１２３と交差する。データ線１７１は、カップ又は∪形の第１ソース電極１７３ｈ及び帽子又は∩形（図３において逆Ｕ字状）の第２ソース電極１７３ｌと連結される。第１ドレイン電極１７５ｈ及び第２ドレイン電極１７５ｌの端部はそれぞれ、第１ソース電極１７３ｈ及び第２ソース電極１７３ｌにより部分的に取り囲まれる。第２ドレイン電極１７５ｌの他の端部は、第２ソース電極１７３ｌにより部分的に取り囲まれた端部から延び、∪字形の第３ソース電極１７３ｃと連結される。第３ドレイン電極１７５ｃの一端部は、第３ソース電極１７３ｃにより部分的に取り囲まれており、他の端部１７７ｃは、維持電極線の拡張部１２６の上で重畳され、これによって、これらの間に降圧蓄電器（Ｃstd）が形成される。第３ドレイン電極１７５ｃの他の端部１７７ｃが維持電極線の拡張部１２６と重畳される面積の大きさに応じて、降圧蓄電器（Ｃstd）の容量が変わる。本発明の実施形態により、基本画素群を構成する基本色の画素はそれぞれ、異なる降圧蓄電器（Ｃstd）の容量を有することができる。
【００６０】
図１９ｂは、各画素で降圧蓄電器（Ｃstd）の容量が異なっていることを示すため、基本画素群に含まれた赤色、緑色及び青色の画素（ＰＸ−Ｒ、ＰＸ−Ｇ、ＰＸ−Ｂ）のそれぞれにおいて、図１８に示したＡ１９部分を拡大した図面である。赤色、緑色及び青色の画素（ＰＸ−Ｒ、ＰＸ−Ｇ、ＰＸ−Ｂ）は互いに類似であるが、各々の画素で維持電極線の拡張部と重畳する第３ドレイン電極１７５ｃの他の端部１７７ｃの面積（ＡＯＬ−Ｂ、ＡＯＬ−Ｇ又はＡＯＬ−Ｒ）の大きさは異なる。後述の第２液晶蓄電器（Ｃlcl）の電圧対第１液晶蓄電器（Ｃlch）の電圧の比を約０．６〜０．９対１に調整するため、この重畳面積は調節することが出来る。後述の黄色っぽい色の発生を減らすため、基本画素群（ＰＳ）を構成する各画素によって、第２液晶蓄電器（Ｃlcl）の電圧対第１液晶蓄電器（Ｃlcl）の電圧の比は変わることができる。従って、基本画素群（ＰＳ）を成す各画素に対して異なる電圧比を持たせるため、第３ドレイン電極１７５ｃの他の端部１７７ｃと維持電極線の拡張部１２６の重畳面積は調節され得る。例えば、液晶表示装置が黄色っぽい色を有することを減らすため、赤色、緑色及び青色の画素からなっている基本画素群において、青色（Ｂ）画素の電圧比が緑色（Ｇ）画素の電圧比より大きくても、同じであってもよく、緑色（Ｇ）画素の電圧比が赤色（Ｒ）画素の電圧比より大きくても、同じであってもよい。この際、各画素で電圧比を調整するための重畳面積の大きさは次のようである：
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【００６１】
ここで、ＡＯＬ−Ｂ、ＡＯＬ−Ｇ及びＡＯＬ−Ｒは、図１９ｂに示したように、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）及び赤色（Ｒ）の画素で第３ドレイン電極１７５ｃの他の端部１７７ｃと維持電極線の拡張部１２６の重畳面積の大きさを表す。
【００６２】
第１、第２及び第３ゲート電極１２４ｈ、１２４ｌ、１２４ｃ、第１、第２及び第３ソース電極１７３ｈ、１７３ｌ、１７３ｃ、及び第１、第２及び第３ドレイン電極１７５ｈ、１７５ｌ、１７５ｃは、第１、第２及び第３半導体１５４ｈ、１５４ｌ、１５４ｃと共に、一つの画素（ＰＸ）を作動するための第１、第２及び第３薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor,ＴＦＴ）Ｑｈ、Ｑｌ、Ｑｃを成す。薄膜トランジスタＱｈ、Ｑｌ、Ｑｃの動作の際、電荷の移動するチャンネル層は、ソース電極１７３ｈ、１７３ｌ、１７３ｃとドレイン電極１７５ｈ、１７５ｌ、１７５ｃとの間の半導体１５４ｈ、１５４ｌ、１５４ｃ層内に形成される。半導体１５４ｈ、１５４ｌ、１５４ｃ層とデータ層導電体を、同一のマスクを用いてエッチングする場合、チャンネル領域を除いてデータ層導電体は、その下に形成された半導体１５４及び線形抵抗性接触部材１６５ｌ、１６５ｈと実質的に同一のパターンを有すればよい。しかしながら、エッチング手法によって、半導体１５４膜は、データ層導電体の両側壁から約３μｍ以下の所定の距離でデータ層導電体により覆われない、延びるように露出された部分を有することができる。
【００６３】
本発明の別の実施形態により、チャンネルから接触孔１８５ｈ、１８５lまで繋がった第１又は第２ドレイン電極１７５ｈ、１７５ｌ線は、微細枝の方向と実質的に同一の方向に形成されることにより、画素領域でテクスチャ（texture）が減少されて液晶表示装置の輝度が増加する。
【００６４】
データ層導電体の上に、第１保護膜１８１が形成される。第１保護膜１８１は、ゲート絶縁膜１４０から構成され得る前述の無機絶縁物、有機絶縁物又は有無機絶縁物からなり得る。無機絶縁物からなっている第１保護膜１８１の厚さは、約３００Å〜２０００Åであってもよく、より好ましくは、約５００Åである。有機絶縁物又は有無機絶縁物からなっている第１保護膜１８１の厚さは、約２５０００Å〜３５０００Åであることが好ましい。液晶表示装置の透過率を向上するための第１保護膜１８１を構成する窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、有機絶縁物又は有無機絶縁物の屈折率はそれぞれ、約１．６〜２．１、約１．３５〜１．６５、約１．５〜１．９又は約１．５〜１．９が好ましく、より好ましくは、それぞれ約１．８５、約１．５、約１．７〜１．８又は約１．６である。
【００６５】
第１保護膜１８１の上にカラーフィルタ２３０が形成される。遮光されない画素（ＰＸ）領域にカラーフィルタが形成される。カラーフィルタ２３０の厚さは、約１．５μｍ〜３μｍである。カラーフィルタ２３０の屈折率は、約１．３〜２．２であってもよく、より好ましくは、約１．６である。
【００６６】
各画素（ＰＸ）に形成されたカラーフィルタ２３０は、基本色、例えば、赤色、緑色、青色、シアン、マゼンタ、イエロー及び白色のうちの一つであり得る。赤色、緑色及び青色、又はシアン、マゼンタ及びイエローのような三つの基本色が画素（ＰＸ）の形成のための基本画素群（ＰＳ）の色として構成され得る。白色画素はカラーフィルタを含有しなくてもよく、白色の外部光は白色画素の領域を通過するので、白色画素は白色を表すことができる。基本画素群（ＰＳ）は、カラー画像を表現できる最小の画素集合である。別の実施形態において、基本画素群（ＰＳ）が四つ以上の基本色を各々有する画素（ＰＸ）からなり得る。一例として、赤色、緑色及び青色の３色と、シアン、マゼンタ、イエロー及び白色のうちのいずれかの一つを含んだ４つの基本色が基本画素群（ＰＳ）の色として選択できる。液晶表示装置の画質を改善するため、基本画素群（ＰＳ）を構成する基本色は、ごれらに限定されず、多様に選択できるというのは、この技術分野における通常の知識を有する者であれば、容易に理解すべきである。
【００６７】
カラーフィルタ２３０は、接触孔１８５が位置したところに形成されたカラーフィルタホール２３３ｈ、２３３ｌを除いた大部分の領域に形成され得る。これとは違って、薄膜トランジスタＱｈ、Ｑｌ、Ｑｃの不良検出を容易にするため、薄膜トランジスタＱｈ、Ｑｌ、Ｑｃが位置したところにカラーフィルタ２３０が形成されなくてもよい。隣のデータ線１７１の間に沿って同色のカラーフィルタ２３０が縦方向に長く延びて形成され得る。本発明の別の実施形態によるカラーフィルタ２３０は、上部表示板２００に形成された遮光部材２２０と蓋膜２２５との間に形成されてもよい。
【００６８】
カラーフィルタ２３０又は第１保護膜１８１の上には、第２保護膜１８２が形成される。第２保護膜１８２は、ゲート絶縁膜１４０より構成され得る、前述の無機絶縁物、有機絶縁物又は有無機絶縁物からなってもよい。無機絶縁物からなっている第２保護膜１８２の厚さは、約３００Å〜１５００Åであってもよく、より好ましくは、約４００Å〜９００Åである。有機絶縁物又は有無機絶縁物からなっている第２保護膜１８２の厚さは、２５０００Å〜３５０００Åであってもよい。液晶表示装置の透過率を向上するための第２保護膜１８２を構成する窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、有機絶縁物又は有無機絶縁物の屈折率はそれぞれ、約１．６〜２．１、約１．３５〜１．６５、約１．５〜１．９又は約１．４〜１．９であってもよい。第２保護膜１８２の屈折率が画素電極１９１の屈折率に近接するほど、液晶表示装置の透過率は向上する。第２保護膜１８２は、カラーフィルタ２３０の浮き上がりを防止し、カラーフィルタ２３０から溶剤のような有機物の溶出を抑制する。従って、液晶層３の汚染が防止され、これにより液晶表示装置の残像が改善される。また、第１保護膜１８１のすぐ上に形成された第２保護膜１８２は、相対的に厚く形成されて平坦化の役割をする。第１保護膜１８１及び第２保護膜１８２の接触部位には、第１ドレイン電極１７５ｈと第２ドレイン電極１７５ｌの端部をそれぞれ露出する接触孔１８５ｈ、１８５ｌが形成される。接触孔１８５ｈ、１８５ｌの幅は、カラーフィルタホール２３３ｈ、２３３ｌの幅より小さくてもよい。
【００６９】
図３及び図４ａ〜図４ｃに示したように、第２保護膜１８２の上に画素電極層が形成される。画素電極層は、副画素電極１９１ｈ、１９１ｌ、画素電極接触部１９２ｈ、１９２ｌ、十字形の幹１９５ｈ、１９５l、及び微細枝１９７ｈ、１９７ｌを含む導電層であり、微細スリット１９９ｈ、１９９ｌは、画素電極層から導電層が除去された部分である。画素電極１９１の厚さは、約３００Å〜７００Åであってもよく、より好ましくは、約５５０Åである。
【００７０】
画素電極１９１は、第１副画素１９０ｈの領域に形成された第１副画素電極１９１ｈと、第２副画素１９０lの領域に形成された第２副画素電極１９１からなっている。画素電極１９１は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）又は酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）のような透明の伝導性物質により形成され得る。画素電極１９１の屈折率は約１．５〜２．５であってもよく、ＩＺＯとＩＴＯの屈折率はそれぞれ、約１．８〜２．３と約１．７〜２．０が好ましい。本発明の一実施形態として、外部光の回折を減らすため、ＩＴＯ物質で構成された画素電極は、約４００Åの厚さで形成されるのが好ましい。また、複数の微細枝１９７間、即ち、微細スリット１９９の領域に微細枝の電極又は主配向膜３３，３４と類似の屈折率を有する物質がさらに形成されていてもよい。
【００７１】
微細枝１９７の電極又は主配向膜３３，３４と類似の屈折率を有する物質は、ＴｉＯ２、ＰＰＶ(polyphenylene vinylene)又はＰＩ-ＴｉＯ２(polyfluorinated polyimides ＴｉＯ２)が好ましい。
【００７２】
画素電極１９１の表面で回折又は反射する外部光を減らすため、画素電極１９１の表面に対してＡｒ、Ｈ２、Ｏ２、Ｈｅ又はＣｌ２気体の雰囲気でプラズマ工程を行い、画素電極１９１の表面粗さが増加し得る。また、画素電極１９１を形成する物質を、画素電極の上部又は下部に形成された物質の屈折率の大きさに似た物質で形成することにより、画素電極１９１の表面で回折又は反射する外部光は最小化し、透過光は最大化することができる。このように、上部又は下部膜と類似した屈折率を有する透明の画素電極の材料は、ナノワイヤー（nanowire,ＮＷ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又は伝導性高分子物質であることが好ましい。このような材料は、約１．８以下の屈折率を有する画素電極から形成されることができる。ナノワイヤーは、約１０−９ｍ〜約１０−８ｍの直径と、約１０−７ｍ〜約１０−６ｍの長さを有する針状の導電性粒子であり、高分子物質と混合されて画素電極に形成することができる。ナノワイヤーは銀（Ａｇ）を含んでもよく、銀からなっているナノワイヤーを有する画素電極の抵抗は、約５０〜２５０Ωであってもよい。
【００７３】
第１及び第２副画素電極１９１ｈ、１９１ｌはそれぞれ、第１及び第２画素電極接触部１９２ｈ、１９２ｌ、十字形の幹部１９５ｈ、１９５ｌ、各々の副画素電極１９１ｈ、１９１ｌの外郭を取り囲む縦連結部１９３ｈ、１９３ｌと横連結部１９４ｈ、１９４ｌからなる。十字形の幹部１９５ｈ、１９５ｌはそれぞれ、図３中の横方向に延在する横幹部及び縦方向に延在する縦幹部からなる。第１及び第２画素電極接触部１９２ｈ、１９２ｌはそれぞれ、第１及び第２保護膜の接触孔１８５ｈ、１８５ｌを通じて第１及び第２薄膜トランジスタＱｈ，Ｑｌのドレイン電極１７５ｈ、１７５ｌと接触する。
【００７４】
本発明の実施形態により、高精密パターン工程、即ち微細枝１９７や微細スリット１９９の幅を約５μｍ以下に形成する工程を簡略に説明する。
【００７５】
下部層の上に画素電極層として形成される導電性金属が蒸着又はコーティングされる。導電性金属の上に感光性フォトレジストがコーティングされる。感光性フォトレジスト（ＰＲ）は、フォトリソグラフィー（photo lithography）工程により画素電極層のパターンと類似のパターンを有する。微細枝１９７又は微細スリット１９９の幅がとても小さいので、このとき形成されたフォトレジスト（ＰＲ）のパターンはフォトレジスト（ＰＲ）の残渣（residue）を有するか、又は一部不良のパターンを有し得る。これを改善するため、アシング（ashing）工程、又はドライエッチング（Dry Etching）工程が行われる。以後、導電性金属は蝕刻され、フォトレジスト（ＰＲ）が除去された後、画素電極層のパターンが形成される。
【００７６】
本発明の実施形態により、下部膜との接触性を良好にして高精密パターンを具現するため、感光性フォトレジスト（ＰＲ）は、接着増加剤、即ちビス（１,２,２,６,６-ペンタメチル−4−ピペリジニル)−[[３、５-ビス(１、１−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]ブチルマロネートを含んでもよい。即ち、感光性フォトレジストはマトリックスであって、約１５ｗｔ％〜２５ｗｔ％、より好ましくは、約２０ｗｔ％のクレゾールノボラック樹脂と、約３ｗｔ％〜７ｗｔ％、より好ましくは、約５ｗｔ％の感光剤、及び接着増加剤として、約０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％のビス（１,２,２,６,６-ペンタメチル−4−ピペリジニル)−[[３、５-ビス(１、１−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]ブチルマロネートを含んだ固型物を溶媒、例えば、約６５ｗｔ％〜７４．９５ｗｔ％のポリ(２−グリシジルメタクリレート)（ＰＧＭＥＡ）に溶解して製造することができる。
【００７７】
クレゾールノボラック樹脂は、約７、０００重量平均分子量〜約９、０００重量平均分子量を有することができ、ｍ−クレゾールとｐ−クレゾールが約６：４の比率で混合されたクレゾールモノマーとホルムアルデヒドを、シュウ酸触媒の存在下、縮合反応により製造することができる。感光剤は、２,３,４,４´- テトラヒドロキシベンゾフェノンと、ナフトキノン１，２−ジアジド−５−スルホニルクロリド化合物との縮合反応により製造した化合物であるか、又は４,４´,４″−(エチリデン)トリスフェノ−ルと、ナフトキノン１，２−ジアジド−５−スルホニルクロリド化合物との縮合反応により製造した化合物であってもよい。このような組成物を有するフォトレジストは下部膜との密着性がよいので、フォトリソグラフィー工程で高精密パターンが形成され得る。
【００７８】
別の実施形態による画素電極１９１は、第２保護膜１８２を形成することなく、カラーフィルタ２３０層や第１保護膜１８１層の上に形成することができ、三つ以上の副画素電極を有してもよい。
【００７９】
画素電極１９１の上に下板配向膜２９１が形成される。下板配向膜２９１は上板配向膜２９２と実質的に同一であるので、便宜上、説明を省略する。
【００８０】
一対の表示板１００，２００を一定の間隔、即ち、セル間隔で維持する間隔材２５０と液晶層３が、下部表示板１００と上部表示板２００との間に形成される。液晶層３を構成する液晶の屈折率は、約１．３〜１．６であってもよく、より好ましくは、約１．４８である。
【００８１】
液晶表示装置の透過率を向上するため、カラーフィルタ２３０が下部表示板１００に形成された場合、下部表示板１００の画素電極の領域に形成された窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）の総厚さは、約３５００Å〜４０００Åであってもよく、カラーフィルタ２３０が上部表示板２００に形成された場合、下部表示板１００の画素電極の領域に形成された窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）の総厚さは、約４０００Å〜５０００Åであってもよい。この際、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）の総厚さは、ゲート絶縁膜と保護膜を構成する窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）の厚さを合わせたものである。
【００８２】
本発明の実施形態において、下部基板、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）からなるゲート絶縁膜、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）からなる第１保護膜、有機絶縁物又は有無機絶縁物からなる第２保護膜及びＩＺＯ又はＩＴＯからなる画素電極の屈折率はそれぞれ、約１．５、約１．９、約１．９、約１．６５〜１．９及び約１．９であり、これらを有する液晶表示装置は、従来の液晶表示装置の透過率より約２％の透過率をもっと向上することができる。なお、液晶分子の平均屈折率は１．７以上であることが好ましい。
【００８３】
本発明のさらに別の実施形態として、下部基板、有機絶縁物又は有無機絶縁物からなるゲート絶縁膜、有機絶縁物又は有無機絶縁物からなる第１保護膜及びＩＺＯ又はＩＴＯからなる画素電極の屈折率はそれぞれ、約１．５、約１．５５、約１．５５〜１．９、及び約１．９であり、これらを有する液晶表示装置は、従来の液晶表示装置の透過率より約４％の透過率をより向上させることができる。
【００８４】
以下、本発明の実施形態による画素電極１９１の形態について、図３、図５ａ、図５b、図１６ａ〜図１６ｇ及び図１７ａ〜図１７ｇを参照しながら詳細に説明する。図５ａは、図３に示した第２副画素電極１９１ｌの中央部Ａ５を拡大した画素電極の平面図であり、図５b及び図１７ａ〜図１７ｇは、図５ａに示した画素電極の平面図の別の実施形態であって、画素電極を拡大した平面図である。また、図１６ａ〜図１６ｇは、微細枝１９７又は微細スリット１９９を構成する多数の基本形状である。
【００８５】
液晶表示装置の側面視認性と輝度を向上するため、各画素（ＰＸ）領域に形成された画素電極１９１と副画素電極１９１ｈ、１９１ｌの外郭の形状、副画素電極の面積比、画素電極の形状、微細枝１９７又は微細スリット１９９の幅と分布及び微細枝１９７の方向などのような多様のパラメータを考慮すべきである。また、以下に提示した数値は例示的なものであって、液晶層３のセルギャップ、液晶種類及び配向膜の特性などの要素によって変わり得る。
【００８６】
画素電極と副画素電極の外郭形状
画素電極１９１は、第１及び第２副画素電極１９１ｈ、１９１ｌに分離されている。分離された第１及び第２副画素電極１９１ｈ、１９１ｌはそれぞれ、第１液晶蓄電器Ｃlchと第２液晶蓄電器Ｃlclを有し、第１液晶蓄電器Ｃlchと第２液晶蓄電器Ｃlclは互いに異なる大きさを持ってもよい。画素電極１９１と、これを構成する副画素電極１９１ｈ、１９１ｌの外郭形態は四角形である。別の実施形態による画素電極１９１と、これを構成する副画素電極１９１ｈ、１９１ｌの外郭形態は、ジグザグ、放射状、又は菱状であってもよい。第１及び第２副画素電極１９１ｈ、１９１ｌは、縦方向に離隔され、ゲート線１２１と離隔されるので、不要の寄生容量の結合が減少し、キックバック電圧（Kickback Voltage, 
Ｖkb）が減る。別の実施形態による画素（ＰＸ）は３個以上の副画素からなり得る。また、別の実施形態による第１副画素電極１９１ｈは、実質的に第２副画素電極１９１ｌにより囲まれていてもよい。
【００８７】
副画素電極の面積比
液晶表示装置の側面視認性を向上し、かつ輝度の損失を減らすため、第２副画素電極１９１ｌの広さは、第１副画素電極１９１ｈの広さに対して約１倍〜３倍の面積であり、より好ましくは、約１．５倍〜２倍の面積である。図３に示した第２副画素電極１９１ｌの面積は、第１副画素電極１９１ｈの面積に対して約１．７５倍の面積である。側面視認性は、側面の視野角による液晶表示装置の視認性を意味する。側面で視認される映像の画質が正面で視認される映像の画質に近接するほど、側面視認性が最もよい。
【００８８】
画素電極の形状
図３を参照すると、第１及び第２副画素電極１９１ｈ、１９１ｌはそれぞれ、十字形の幹部１９５ｈ、１９５ｌを有しており、各副画素電極１９１ｈ、１９１ｌは、十字形の幹部１９５ｈ、１９５ｌにより分れた四つのドメインを有する。各ドメインは、十字形の幹部１９５ｈ、１９５ｌより外向きに斜めに延びる複数の微細枝１９７ｈ、１９７ｌを有する。図５ａ及び図５ｂを参照すると、微細枝１９７ｈ、１９７ｌは直線形状又はジグザグ形状である。
【００８９】
隣接する微細枝１９７ｈ、１９７ｌの間にある微細スリット１９９ｈ、１９９ｌは、微細枝１９７ｈ、１９７ｌと交互に配列される。微細枝１９７ｈ、１９７ｌはそれぞれ、十字形の幹部１９５ｈ、１９５ｌの横幹部１９５ａ及び縦幹部１９５ｖ中で選択した少なくとも一つに対して対称的に形成され得る。
【００９０】
別の実施形態により、十字形の幹部の横幹部１９５ａと縦幹部１９５ｖとの交差する部分において、横幹部１９５ａと縦幹部１９５ｖのうちの少なくとも一つの幹部と他の幹部が交差する位置から約２〜５μｍ離れるように各微細枝１９７ｈ及び１９７ｌを形成できる。また、十字形の幹部の横幹部１９５ａ又は縦幹部１９５ｖに凹又は凸形態の屈曲が形成され得る。このように、横又は縦の幹が交差する位置から移動した形態と、横又は縦の幹に屈曲が形成されると、各ドメインに形成された液晶分子の配列が、他のドメインの液晶分子の配列を干渉しないので、画素領域でテクスチャが減少する。
【００９１】
図５ａは、図３に示した第２副画素電極の中央部Ａ５を拡大した図面である。ストライプ形状の微細枝１９７及び微細スリットの電極が図示されている。第２副画素電極の中央部は、図示したように、微細枝の幅はＳであり、微細スリットの幅はＷである。微細スリット１９９と微細枝１９７は交互に配置される。即ち、微細枝１９７同士間に微細スリット１９９が位置する。微細スリットの幅（Ｗ）は漸次的に変わり、これについての詳細な説明は後述する。
【００９２】
以下、図５ｂを参照しながら、ジグザグ形状の微細枝１９７及び微細スリット１９９を説明する。微細枝１９７ｈ、１９７ｌと微細スリット１９９ｈ、１９９ｌの形状は実質的に同じであるので、説明の便宜上、微細枝１９７ｈ、１９７ｌの形状について詳細に説明する。液晶表示装置に入射した外部光が画素電極１９１に反射されて、虹色のムラが発生することを防止するため、図５ｂに示したように、ジグザグ形状の微細枝１９７を有した画素電極１９１が形成され得る。ジグザグ形状は反復的であり、周期的な谷と峰を有する。
【００９３】
以下、液晶表示装置で虹色のムラが発生する原因について簡単に説明する。液晶表示装置に入射した可視光が、液晶表示装置内に回折格子の役割を果たすもの、例えば、微細枝により可視光が回折され、この回折光により液晶表示装置は反射光を帯びる。可視光は互いに異なる波長からなっているので、回折された反射光は回折角度が異なる回折模様を有する。従って、蛍光灯の光が液晶表示装置に入射するとき、回折模様は虹色を有するので、液晶表示装置で虹色のムラが視認される。可視光の回折は、可視光が入射する物質の屈折率の差と回折格子の役割を果たす画素電極の構造により主に発生され得る。従って、液晶表示装置を構成する画素電極、液晶、配向膜及び絶縁物などの屈折率の差を減らすと、可視光の回折は減少して虹色のムラが減少できるというのを、本発明者らは見出した。更に、回折格子の役割を果たす画素電極の構造が調節されると、可視光の回折が分散されて虹色のムラが減少できるというのを、本発明者らは見出した。
【００９４】
従って、微細枝の電極が回折格子の役割を果たすのを最小化するため、画素電極の構造が最大限にランダムに形成されなければならない。画素電極の構造をランダムにするため、微細枝の電極の方向、幅、周期、形状及び間隔などがランダムに形成されなければならない。各ドメイン領域で２個以上の方向、又は他のドメイン同士間に異なる方向を有するように、微細枝の電極の方向が形成され得る。隣接の微細枝の電極と異なる大きさの幅に漸次的に変化するように、微細枝の電極の幅が形成され得る。一つのドメインで多数の微細枝の電極の幅が一定の周期を有する一つのグループに形成され、また異なる周期を有する多数のグループが形成されるように、微細枝の電極が周期的に配置され得る。
【００９５】
図５ａ、図５b及び図１６ａ〜図１６ｇを参照すると、微細枝１９７の電極又は微細スリット１９９は、ストライプ、バット、ジグザグ、多重折りジグザグ、波、エンタシス（entasis）、対エンタシス、混合エンタシスA、又は混合エンタシスBの形状を有してもよい。
【００９６】
図１６ａ〜図１６ｇに示した形状はそれぞれ、周期的な形態を持つ微細枝１９７又は微細スリット１９９の基本単位であり、基本単位の画素電極の形状である。基本単位の画素電極の形状の各々又は組合わせにより、微細枝１９７又は微細スリット１９９は構成され得る。基本単位の画素電極の形状は、約４μｍ〜約２５μｍの基本単位の長さを有してもよく、幅は約１．５μｍ以上であってもよい。
【００９７】
図１６ａは、θｂａ１角度とθｂａ２角度でそれぞれ折れた多重折りジグザグの形状である。θｂａ１角度とθｂａ２角度は、互いに異なってもよい。図１６ｂはθｂｂ角度で曲がった波の形状である。図１６ｃは、中間部分の厚さが両端部の厚さより小さいエンタシス形状である。エンタシス形状は微細枝１９７又は微細スリット１９９の形状に適用され得る。
【００９８】
図１６ｄは、対エンタシス形状である。対エンタシス形状はθｂｄ１角度で屈曲した屈曲線と直線からなっている形状と、この形状の対称形状の対より構成される。本発明の別の実施形態により、θｂｄ１角度とθｂｄ２角度は、互いに異なってもよい。
【００９９】
図１６ｅは組合わせエンタシスA形状である。組合わせエンタシスA形状の基本単位は、図１６Ｄのエンタシス形状の２つを１組とするものが複数組み合わせられた対エンタシス形状と、ペアエンタシス形状内の2個の曲がった屈曲線の間にダイアモンド形状が連続的に連結された形状である。
【０１００】
図１６ｆは組合わせエンタシスＢ形状を示す。組合わせエンタシスＢ形状は、図１６Ｄのエンタシス形状の２つを１組とするものが複数組み合わせられた対エンタシス形状と、ペアエンタシス形状内の二つの直線の間にダイアモンド形状が連続的に連結された形状である。
【０１０１】
図１６ｇは、異なる幅を有するストライプで結合したバット形状を示す。バット形状は、２個以上の幅、例えば、約１．８μｍ、約３．２μｍ、約４．５μｍの幅が繰り返して連結されたストライプ形状である。ストライプ形状の基本単位の画素電極の形状は、前述の図５ａと関連して既に説明しており、ジグザグ形状のものは、図５ｂと関連して後述する。
【０１０２】
本発明の実施形態により、基本単位の画素電極の形状のそれぞれ又は組合わせにより、微細枝１９７又は微細スリット１９９が構成され得る。また、基本単位の画素電極の形状の各々又は組合わせにより、基本単位の長さが異なるように組み合わされた微細枝１９７又は微細スリット１９９が構成され得る。各基本単位の画素電極の形状が画素電極を形成することは詳細に後述する。
【０１０３】
本発明の実施形態により、基本単位の画素電極の形状からなっている微細枝の電極は、隣接の微細枝の電極と異なる間隔で形成されることができる。
【０１０４】
また、下部表示板１００にカラーフィルタ２３０が形成される場合、外部可視光が多く入射することにより、外部可視光の入射を減らすため、カラーフィルタ２３０が上部表示板２００に形成さればよい。
【０１０５】
以下、図５ｂを参照しながら、虹色のムラを減少するため、ジグザグ形状になった微細枝１９７について簡略に説明する。ジグザグ形状の微細枝１９７ｌは、ジグザグの単位長さ（Ｐ５）とジグザグ角度（θ５）で構成される。ジグザグの単位長さ（Ｐ５）は、微細枝１９７ｈ、１９７ｌがそれぞれ、直線の長さであって、直線の長さは、約３μｍ〜２５μｍであり、より好ましくは、約４μｍ〜１０μｍである。
【０１０６】
各ドメインに形成された微細枝電極１９７の主方向は、図５ｂに示したピーク点ＰＫ１とＰＫ２を連結した線が延びる方向である。ＰＫ１とＰＫ２のピーク点は、一つの微細枝の電極１９７において、周期的に屈曲する屈曲点において１周期の隣接した点である。
【０１０７】
ジグザグ角度（θ５）は、微細枝電極１９７の主方向のラインとジグザグの単位長さ（Ｐ５）に対応するライン間の折れ角度であり、ジグザグ角度（θ５）は、約０度〜±４０度であり、より好ましくは、約±１２度〜±２０度である。大きなジグザグ角度（θ５）又は多様なジグザグ角度（θ５）を有する画素電極により回折した回折光は分散されるために、液晶表示装置の虹ムラは減少できる。
【０１０８】
ジグザグ形状の微細枝１９７は、十字形の幹の横幹部１９５ａと縦幹部１９５ｖの近辺から各副画素電極１９１ｈ、１９１ｌの外郭まで延びる。微細枝１９７を構成するジグザグ形状が多くほど、ジグザグ形状で回折する回折光の回折点が多いので、液晶表示装置の虹ムラは減少できる。画素電極１９１の微細枝１９７ｌに反射する光は、波長に応じて干渉効果が異なるために、基本色のカラーフィルタの画素電極１９１に形成された微細枝１９７は、ジグザグの単位長さ（Ｐ５）とジグザグ角度（θ５）を異なるようにしてもよい。このように、基本色の画素によって互いに異なるジグザグ形状の微細枝１９７ｌが画素電極に形成されると、液晶表示装置の虹ムラが減少する。
【０１０９】
他の実施形態により画素電極１９１を構成する一つの微細枝１９７が、互いに異なる大きさのジグザグの単位長さ（Ｐ５）を有してもよい。このように形成された微細枝１９７は、高度の不規則性を有するために、微細枝１９７により回折する回折光は分散され、液晶表示装置の虹ムラは減少され得る。また、別の実施形態として、画素電極１９１を構成する一つの微細枝１９７ｈ、１９７ｌが直線とジグザグの混合形状から構成され得る。又、別の実施形態として、直線形状の微細枝１９７ｈ、１９７ｌとジグザグ形状の微細枝１９７ｈ、１９７ｌが混合された微細枝電極が一つのドメインとして構成され得る。
【０１１０】
以下、図１７ａ〜図１７ｇを参照して別の実施形態による微細枝１９７及び微細スリット１９９の形状について説明する。微細枝１９７及び微細スリット１９９の形状は、実質的に類似であるため、説明の便宜上、微細枝１９７の形状について主に詳細に説明する。図１７ａ、図１７ｂ、図１７ｃ及び図１７ｅに示した微細枝１９７と微細スリット１９９は、ジグザグ形状を表す。微細枝１９７の各々の幅（Ｓ）と微細スリット１９９の各々の幅（Ｗ）は、図３又は図５ａと関連して前述した通りである。
【０１１１】
図１７ａに示した画素電極の平面図は、本発明の特徴によって、微細枝１９７又は微細スリット１９９の各々の幅が漸次的に変わることを示す。図１７ａは、４個のドメインＤｇａ１、Ｄｇａ２、Ｄｇａ３、Ｄｇａ４からなる画素電極の平面図である。4個のドメインは、互いに異なる方向に延びる微細枝１９７を有し、これらのドメインは十字形の幹１９５により区分され、十字形の幹１９５に連結されている。各ドメインを構成する微細枝１９７の構造、例えば、形状、長さ、幅及び/又は方向は、十字形の幹１９５の横幹部１９５ａと縦幹部１９５ｖに対して対称である。これと違って、ドメインを構成する微細枝１９７の構造は、各ドメインによって異なる構造、例えば、十字形の幹１９５の横幹部１９５ａと縦幹部１９５ｖに対して非対称構造で設計されてもよい。
【０１１２】
更に、ドメインＤｇａ１に示したように、ドメインＤｇａ１は、複数の微細枝１９７と複数の微細スリット１９９からなる複数のサブドメインＧｇａ１〜Ｇｇａｎを含む。複数のサブドメインは、微細枝１９７の幅、微細スリット１９９の幅、ジグザグ角度、ドメインの主方向（θｄｇａ１、θｄｇａｎ）又はジグザグの単位長さＺＬａ１、ＺＬａｎにより、他のサブドメインと区分できる。本発明の一実施形態により、サブドメインは、微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅により区分される。即ち、第１サブドメインＧｇａ１を構成する微細枝１９７の幅又は微細スリット１９９の幅により区分される。即ち、第１サブドメインＧｇａ１を構成する微細枝１９７の幅又は微細スリット１９９の幅は同一であり、第ｎサブドメインＧｇａｎを構成する微細枝１９７の幅又は微細スリット１９９の幅とは異なる。他のドメインＤｇａ２、Ｄｇａ３、Ｄｇａ４の微細枝１９７又は微細スリット１９９は、ドメインＤｇａ１で前述した構造と同様であってもよい。
【０１１３】
本発明の一実施形態により、各ドメインＤｇａ１、Ｄｇａ２、Ｄｇａ３、Ｄｇａ４を構成する微細枝１９７の幅（Ｓ）と微細スリット１９９の幅（Ｗ）は、それぞれ約２．０μｍ〜約６μｍであってもよく、図１７Ａのそれぞれは点線の矢印方向に沿って漸次的に大きくなり得る。点線の矢印が出発する部分、即ち、ドメインＤｇａ１に示した第１サブドメインＧｇａ１で、微細枝１９７の幅Ｓｇａ１と微細スリット１９９の幅Ｗga１は、それぞれ約２．５μｍであってもよく、点線の矢印が終わる部分、即ち、ドメインＤｇａ１に示した第ｎサブドメインＧｇａｎで、微細枝１９７の幅Ｓｇａｎと微細スリット１９９の幅Ｗｇａｎはそれぞれ、約５μｍであってもよい。点線の矢印が通る中間部分のサブドメインで、微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅はそれぞれ、約２．５μｍ〜約５μｍの範囲内の値である。微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅が点線の矢印方向に沿って増加する大きさは、約０．２５μｍであり得る。
【０１１４】
また、ドメインＤｇａ１、Ｄｇａ２、Ｄｇａ３、Ｄｇａ４の各々を構成し、それに示したジグザグの単位長さＰｇａ１、Ｐｇａｎは、約５μｍ〜２０μｍであってもよい。ジグザグの単位長さは、十字形の幹１９５の横幹部１９５ａ又は縦幹部１９５ｖから遠くなる方向に漸次的に増加できる。
【０１１５】
なお、各ドメインＤｇａ１、Ｄｇａ２、Ｄｇａ３、Ｄｇａ４を構成する微細枝１９７又は微細スリット１９９の主方向（θｄｇａ）に対する主方向角は、Ｄ1方向に対して約±３０°〜約±６０°が好ましく、約±４０°〜約±５０°がより好ましい。微細枝１９７の主方向（θｄｇａ）は、ドメインＤｇａ1に示した微細枝のピーク点Ｐｇａ１、Ｐｇａ２を連結した直線の方向である。偏光子の偏光軸と微細スリット１９９又は微細ブランチ１９７との間の角が“主方向角”である。
【０１１６】
ドメインＤｇａ１に示したジグザグ角度θｇａ１、θｇａｎは、微細枝１９７又微細スリット１９９の主方向に対して約０°〜約±４０°が好ましく、より好ましくは、約０°〜約±３０°である。図１７ａに示したジグザグ角度の絶対値は、点線の矢印方向に約２°〜約５°の範囲内のいずれかの値ほど、漸次的に増加できる。即ち、第１サブドメインＧｇａ１に形成された第１ジグザグ角度θｇａ１は、０°であってもよく、第ｎサブドメインＧｇａｎに形成された第ｎジグザグ角度θｇａｎは、＋３０°又は−３０°であってもよい。
【０１１７】
なお、微細枝１９７又は微細スリット１９９の主方向は、図５ｂと関連して前述した、即ち、ジグザグのピーク点を連結した直線の方向により決定され得る。このように形成された画素電極の構造は、不規則性を有するため、液晶表示装置の虹ムラは大幅に減少できる。
【０１１８】
以下、図１７ｂ〜図１７ｇと関連した説明では、図５ａ、図５ｂ及び図１７ａと関連して既に述べた説明は省略し、図１７ｂないし図１７ｇの特徴について詳細に説明する。図１７ｂを参照すると、４個のドメインＤｇｂ１、Ｄｇｂ２、Ｄｇｂ３、Ｄｇｂ４の各々は、複数の第１ないし第ｎサブドメインＧｇｂ１〜Ｇｇｂｎを有する。ドメインＤｇｂ１、Ｄｇｂ２、Ｄｇｂ３、Ｄｇｂ４内の微細枝１９７と微細スリット１９９は、十字形の幹１９５に対して非対称に形成されている。
【０１１９】
図１７ｂに示した画素電極の平面図は、本発明の特徴により、微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅が多様の周期を有する。４個のドメインＤｇｂ１、Ｄｇｂ２、Ｄｇｂ３、Ｄｇｂ４を形成する微細枝１９７又は微細スリット１９９は、十字形の幹１９５に対して非対称に形成されている。
【０１２０】
ドメインＤｇｂ２において、各微細スリット１９９又は各微細枝１９７のピーク点を連結した微細スリット１９９又は微細枝１９７の主方向θｄｇｂは約±４５°であり、ジグザグ角度θｇｂは、約±７°〜約±２０°であってもよく、より好ましくは、約±１０°〜±１５°である。ドメインＤｇｂ１、Ｄｇｂ２、Ｄｇｂ３、Ｄｇｂ４はそれぞれ、同一の微細枝１９７の主方向とジグザグ角度θｇｂを有する。
【０１２１】
サブドメインＧｇｂ１、Ｇｇｂ２〜Ｇｇｂｎの各々は、予め定められた数の微細枝とこれらの間に微細スリットを含む。隣接した微細枝−微細スリットの対をそれぞれ含んだ微細サブドメインＳＷｇｂ２が、各サブドメイン内に周期的に形成できる。各微細枝−微細スリットの対を構成する微細スリットと微細枝の幅Ｗｇｂ１、Ｓｇｂ１はそれぞれ、約３μｍであってもよい。従って、各微細サブドメインＳＷｇｂ２の幅は、約６μｍであってもよい。
【０１２２】
本発明の実施形態として、各サブドメインが４個の微細枝１９７と４個の微細スリット１９９を含有する場合、各サブドメインの幅ＳＷｇｂ１は、約２６μｍであってもよい。従って、図１７ｂに示したように、ドメインＤｇｂ１、Ｄｇｂ２、Ｄｇｂ３、Ｄｇｂ４はそれぞれ、サブドメインＧｇｂ１、Ｇｇｂ２〜Ｇｇｂｎを有し、サブドメインの各々は、同一の微細サブドメインの幅を有することができる。しかし、各ドメイン内の隣接したサブドメイン間の微細枝の幅（Ｓｇｂ２）の各々は、各サブドメイン内の微細枝の幅の各々と異なってもよい。例えば、各サブドメイン内の微細枝の幅の各々は、約３μｍであってもよく、微細枝の幅Ｓｇｂ２は、約５μｍであってもよい。結局、各ドメイン内の隣接したサブドメイン同士間の微細枝１９７の幅は、各サブドメイン内の微細枝１９７の幅と異なっており、ドメイン内に形成される微細枝と微細スリットは、十字形の幹に対して非対称であるため、画素電極構造の不規則性は大きくなり、これにより回折された光の回折点は分散されて、液晶表示装置の虹ムラは大幅に減少できる。各ドメインに含まれたサブドメインの個数は、画素電極の大きさに応じて変わることができる。
【０１２３】
図１７ｃに示した画素電極の平面図は、本発明の特徴によって各ドメインを構成する微細枝１９７の主方向が互いに異なることを示す。画素電極は、４個のドメイン、即ち、Ｄｇｃ１、Ｄｇｃ２、Ｄｇｃ３、Ｄｇｃ４からなっている。ドメインＤｇｃ１、Ｄｇｃ２、Ｄｇｃ３、Ｄｇｃ４は、微細枝１９７の各々のピーク点を連結して定められた微細枝１９７の主方向θｄｇｃ１、θｄｇｃ２、θｄｇｃ３、θｄｇｃ４をそれぞれ有する。ドメインを形成する微細枝と微細スリットの主方向θｄｇｃ１、θｄｇｃ２、θｄｇｃ３、θｄｇｃ４の主方向角度は、約３０°〜約６０°内で互いに異なる値であってもよい。例えば、主方向θｄｇｃ１、θｄｇｃ２、θｄｇｃ３、θｄｇｃ４に対する主方向角度はそれぞれ、約５０°、約４１．３°、約４０°及び約４８．７°が好ましい。また、微細枝１９７の主方向における微細枝１９７のジグザグ角度θｇｃ１、θｇｃ２、θｇｃ３、θｇｃ４は、約±５°〜約±３０°範囲内のいずれかの値であってもよく、より好ましくは、約±１０°〜約±１５°である。
【０１２４】
本発明の一実施形態により、各ドメインに形成された微細枝１９７のジグザグ角度は、互いに異なってもよく、一定の方向に漸次的に増加できる。隣接した微細枝１９７のジグザグ角度の差は、約０．５°〜約５°、より好ましくは、約２°〜約３°である。本発明の別の実施形態により、一つのドメインに形成された微細枝１９７のジグザグ角度は、同じサブドメイン内に形成された微細枝と同一であっても、他のサブドメインに形成された微細枝と異なってもよい。サブドメイン同士間のジグザグ角度の差は、約０．５°〜約５°、より好ましくは、約２°〜約３°である。これと違って、一つのドメインに形成された微細枝１９７のジグザグ角度は、同じサブドメイン内に形成された微細枝と異なっても、他のサブドメインに形成された微細枝と対称であってもよい。
【０１２５】
ドメインＤｇｃ１、Ｄｇｃ２、Ｄｇｃ３、Ｄｇｃ４間の対称性、各サブドメインＧｇｃ１、Ｇｇｃ２〜Ｇｇｃｎ間の対称性、各ドメイン内のサブドメインＧｇｃ１、Ｇｇｃ２〜Ｇｇｃｎを構成する微細枝１９７と微細スリット１９９の各々の幅Ｓｇｃ１、Ｓｇｃ２、Ｗｇｃ１及びサブドメインＧｇｃ１、Ｇｇｃ２〜Ｇｇｃｎの周期性と幅（ＳＷｇｃ１）などは、図１７ｂと関連して前述した説明と実質的に類似である。このように、複数のドメイン中の他の二つのドメインにある微細枝１９７の主方向とジグザグ角度は、互いに異なって形成されるため、画素電極の構造の不規則性は大きくなり、これにより、回折された光の回折点は分散され、液晶表示装置の虹ムラは大きく減少できる。本実施形態と異なって、各ドメインの主方向θｄｇｃ１、θｄｇｃ２、θｄｇｃ３、θｄｇｃ４は、対称の対を成して異なってもよい。
【０１２６】
図１７ｄに示した画素電極の平面図は、本発明の特徴によってサブドメインＧｇｄ１〜Ｇｇｄｎを構成する微細枝Ｓｇｄ１、Ｓｇｄ２、Ｓｇｄ３の形状と微細スリットＷｇｄ１、Ｗｇｄ２、Ｗｇｄ３の形状の組合せを示す。画素電極は、４個のドメイン、即ち、Ｄｇｄ１、Ｄｇｄ２、Ｄｇｄ３、Ｄｇｄ４からなっている。ドメインＤｇｄ１、Ｄｇｄ２、Ｄｇｄ３、Ｄｇｄ４はそれぞれ、周期的に繰返したサブドメインＧｇｄ１からなっている。更に、各サブドメインＧｇｄ１〜Ｇｇｄｎは、複数の微細枝Ｓｇｄ１、Ｓｇｄ２、Ｓｇｄ３と微細スリットＷｇｄ１、Ｗｇｄ２、Ｗｇｄ３から構成されており、微細枝１９７及び微細スリット１９９は前述の組合わせエンタシスA(図１６ｅを参照)又は組合わせエンタシスB(図１６ｆを参照)と類似した形状を有する。微細枝１９７は、Ｓｇｄ１、Ｓｇｄ２及びＳｇｄ３から構成され得る。微細枝Ｓｇｄ１は、直線とジグザグの組合せから形成された形状を有する。微細枝Ｓｇｄ２は、微細枝Ｓｇｄ１と対称の形状を有する。微細枝Ｓｇｄ３は、菱形又はダイヤモンド連結の形状である。
【０１２７】
微細枝１９７の形状は、微細スリット１９９に適用してもよい。微細スリット１９９は、Ｗｇｄ１、Ｗｇｄ２、Ｗｇｄ３より構成され得る。微細スリットＷｇｄ１は、二つのジグザグの組合せにより形成された形状を有する。微細スリットＷｇｄ２は、直線と微細スリットＷｇｄ１のジグザグより最も小さいジグザグにより形成された形状を有する。微細スリットＷｇｄ３は、微細スリットＷｇｄ２と対称の形状を有する。サブドメインの幅ＳＷｇｄは、約１０μｍ〜約４０μｍであってもよく、微細枝Ｓｇｄ１、Ｓｇｄ２、Ｓｇｄ３と微細スリットＷｇｄ１、Ｗｇｄ２、Ｗｇｄ３の各々の幅は、約２μｍ〜約１０μｍであってもよい。微細スリット１９９の形状は微細枝１９７に適用してもよい。
【０１２８】
４個のドメインＤｇｄ１、Ｄｇｄ２、Ｄｇｄ３、Ｄｇｄ４を構成する微細枝１９７、微細スリット１９９及び微細枝１９７の主方向は、十字形の幹１９５に対して互いに対称に形成され得る。微細枝１９７の主方向の中のいずれかの主方向角は、約３０°〜約６０°であってもよく、より好ましくは、約４５°である。
【０１２９】
本発明の実施形態により、ドメイン内の微細スリットと微細枝は、十字形の幹１９５に対して対称であるという説明がなされたものの、ドメイン内の微細スリットと微細枝は、非対称に形成されてもよく、各ドメイン内で微細枝１９７の主方向も非対称方向であってもよい。このように、サブドメインを構成する微細枝１９７の形状と幅が多様であるため、画素電極の構造の不規則性は大きくなり、これにより、回折された光の回折点は分散し、液晶表示装置の虹ムラは大幅に減少できる。
【０１３０】
図１７ｅに示した画素電極の平面図は、本発明の特徴によって４個のドメインＤｇｅ１、Ｄｇｅ２、Ｄｇｅ３、Ｄｇｅ４の各々で、対角線に互いに異なる２方向を有する微細スリット１９９を含む。画素電極は、４個のドメインＤｇｅ１、Ｄｇｅ２、Ｄｇｅ３、Ｄｇｅ４からなっている。ドメインＤｇｅ１は、サブドメインＧｇｅ１、Ｇｇｅ２を含む。
【０１３１】
サブドメインＧｇｅ１は、幅が各々Ｓｇｅ１とＷｇｅ１である、微細枝１９７と微細スリット１９９を有する。サブドメインＧｇｅ２は幅が各々Ｓｇｅ２とＷｇｅ２である、微細枝１９７と微細スリット１９９を有する。
【０１３２】
本発明の実施形態により、微細枝の幅Ｓｇｅ１とＳｇｅ２は異なってもよく、微細スリットの幅Ｗｇｅ１とＷｇｅ２は異なってもよい。例えば、微細枝の幅Ｓｇｅ２の値は、微細枝の幅Ｓｇｅ１の値より大きくてもよく、又は微細スリットの幅Ｗｇｅ２の値は、微細スリットの幅Ｗｇｅ１の値より大きくてもよい。
【０１３３】
本発明の実施形態により、サブドメインＧｇｅ１に形成された微細枝の幅Ｓｇｅ１と隣接した微細スリットの幅Ｗｇｅ１の総合は、サブドメインＧｇｅ２に形成された微細枝の幅Ｓｇｅ２と隣接した微細スリットの幅Ｗｇｅ２の総合と異なってもよい。例えば、サブドメインＧｇｅ２に形成された微細枝の幅Ｓｇｅ２と隣接した微細スリットの幅Ｗｇｅ２の総合、例えば、約５．５μｍ〜約１０μｍは、サブドメインＧｇｅ１に形成された微細枝の幅Ｓｇｅ１と隣接した微細スリットの幅Ｗｇｅ１の総合、例えば、約４μｍ〜約８μｍより大きい。
【０１３４】
サブドメインＧｇｅ１とサブドメインＧｇｅ２との間に、微細枝１９７の幅又は微細スリット１９９の幅が漸次的に変わる、別のサブドメインがあってもよい。サブドメインＧｇｅ１とＧｇｅ２はそれぞれ、主方向θｄｇｅと異なる２方向θｇｅ１、θｇｅ２を有する微細枝１９７を包含する。即ち、各サブドメインは、θｇｅ１方向の微細枝１９７からなる領域と、θｇｅ２方向の微細枝１９７からなる領域を有する。θｇｅ１とθｇｅ２方向の微細枝とＤ1方向との間の角は、それぞれ約４０°〜約５０°範囲内のいずれかの値と約３０°〜約３９°範囲内のいずれかの値であってもよく、より好ましくは、約４２°と約３７°である。微細枝１９７の主方向θｄｇｅの主方向角は、約３０°〜約６０°範囲内のいずれかの値であってもよく、より好ましくは、約４５°である。
【０１３５】
ドメインＤｇｅ２に示したように、微細枝１９７がθｇｅ１方向からθｇｅ２方向へ変更される点を連結した線（Ｉｅ）は、楕円の弧又は直線であり得る。前述の微細枝１９７の構造は、微細スリット１９９の構造にも適用可能である。ドメインＤｇｅ１に形成された構造は、他のドメインDｇｅ２、Dｇｅ３、Dｇｅ４に適用してもよく、ドメインの各々に形成された画素電極の構造は、十字形の幹１９５の横幹部１９５ａ又は縦幹部１９５ｖに対して対称であってもよい。このように形成された画素電極は、液晶層内の電気場の強さを変化させて液晶表示装置の側面視認性を向上できる。更に、画素電極の構造の不規則性が大きくなり、これにより、外部光の回折点が分散され、液晶表示装置の虹ムラは大きく減少できる。
【０１３６】
本発明の別の実施形態により、θｇｅ２方向を有する微細枝１９７は、θｇｅ１方向を有する微細枝１９７よりデータ配線により隣接し、データ線１７１とθｇｅ２方向の間の角度は、データ線１７１とθｇｅ１方向の間の角度より大きくてもよい。このように、データ線１７１に隣接し、θｇｅ２方向の微細枝１９７は、θｇｅ１方向の微細枝１９７よりデータ線１７１にもっとも垂直するため、データ線１７１に隣接した液晶分子の主軸又は長軸は、十字形の幹部に隣接した液晶分子よりデータ線１７１に垂直方向に配列する。従って、データ線１７１に略垂直方向に配列した液晶分子の主軸又は長軸は、データ線１７１に垂直の方向から視認される側面視認性を向上させることができる。更に、θｇｅ１方向を有する微細枝１９７は、θｇｅ２方向を有する微細枝１９７よりデータ線１７１とより平行の方向に配列するため、θｇｅ１方向を有する微細枝１９７によりデータ線１７１と平行の方向から視認される側面視認性は向上できる。このように、２以上の方向に配列した微細枝１９７を有する画素電極は、液晶表示装置の側面視認性を向上できる。
【０１３７】
図１７ｆと図１７ｇに示した微細枝１９７と微細スリット１９９は、ストライプ形状を有する。微細枝１９７の幅（Ｓ）と微細スリットの幅（Ｗ）は、図３又は図５ａと関連して前述した通りである。
【０１３８】
図１７ｆに示した画素電極の平面図は、本発明の特徴によって微細スリット１９９の幅が、十字形の幹１９５の横部１９５ａ又は縦部１９５ｖから画素電極の外側、即ち縦連結部１９３又は横連結部１９４に向かって漸次的に増加する。即ち、微細スリット１９９が画素電極の外側に延びることで、それらの幅が漸次的に大きくなる。
【０１３９】
画素電極は、４個のドメイン、即ちＤｇｆ１、Ｄｇｆ２、Ｄｇｆ３、Ｄｇｆ４からなっている。ドメインＤｇｆ１は、サブドメインＧｇｆ１、Ｇｇｆ２を含む。サブドメインＧｇｆ１は、幅が延びる方向に沿って変わる微細枝の幅Sｇｆ１と微細スリットの幅Ｗｇｆ１を各々有する微細枝１９７と微細スリット１９９を有する。
【０１４０】
更に、サブドメインＧｇｆ１は、θｄｇｆ１とθｄｇｆ２の主方向角を有する微細スリット１９９又は微細枝１９７を有する。ここで、微細スリット又は微細枝の主方向角は、微細スリット又は微細枝の幅の重点を連結した直線と偏光子の偏光軸又はＤ１との間の角を意味する。サブドメインＧｇｆ１を構成する微細スリット１９９の幅Ｗｇｆ１は、十字形の幹１９５の横部１９５ａ又は縦部１９５ｖから画素電極の外側、即ち縦連結部１９３、横連結部１９４又は画素電極の外側に向かって漸次的に大きくなる。微細枝１９７の幅Ｓｇｆ１は、十字形の幹１９５の横部１９５ａ又は縦部１９５ｖから画素電極の縦連結部１９３、横連結部１９４又は画素電極の外側に向かって漸次的に大きくなるか、一定であり得る。
【０１４１】
本発明の別の実施形態により、サブドメインＧｇｆ１に示した微細スリット１９９の主方向θｄｇｆ１、θｄｇｆ２は互いに異なってもよい。サブドメインＧｇｆ１内で、サブドメインＧｇｆ２に隣接した微細スリット１９９の主方向θｄｇｆ１の主方向角は、サブドメインＧｇｆ２内の他の微細スリット１９９の主方向θｄｇｆ２の主方向角より小さくてもよく、微細スリット１９９の主方向角は、θｄｇｆ１の主方向角からθｄｇｆ２の主方向角まで漸次的に増加できる。本発明の実施形態により、微細スリット１９９の主方向θｄｇｆ１、θｄｇｆ２についての主方向角は、約３０°〜約５５°であってもよい。微細枝１９７の主方向角は、微細スリット１９９の主方向角と実質的に類似である。
【０１４２】
サブドメインGｇｆ１に示した微細スリット１９９の主方向θｄｇｆ１、θｄｇｆ２についての主方向角のうちのいずれかの一つは、サブドメインＧｇｆ２に示した微細スリット１９９の主方向角より大きくてもよい。サブドメインＧｇｆ２は、延びる方向に沿って幅がそれぞれ一定である微細枝の幅Ｓｇｆ２と微細スリットの幅Ｗｇｆ２である、微細枝１９７と微細スリット１９９を有する。微細枝の幅Ｓｇｆ２と微細スリットの幅Ｗｇｆ２の値は実質的に同一であってもよい。これと違って、液晶層に印加される電気場の強さを調節するため、微細枝の幅Sｇｆ２と微細スリットの幅Ｗｇｆ２は異なってもよい。サブドメインＧｇｆ２に示した微細スリット１９９又は微細枝１９７の主方向は実質的に同じである。ドメインＤｇｆ１に形成された画素電極の構造は、他のドメインＤｇｆ２、Ｄｇｆ３、Ｄｇｆ４に適用してもよく、各ドメインに形成された画素電極の構造は、十字形の幹１９５の横部１９５ａ又は縦部１９５ｖに対して対称であってもよい。このように形成された微細枝１９７と微細スリット１９９からなる画素電極は、サブドメインに応じて液晶層に形成された電気場の強さを調節するために、液晶表示装置の側面視認性を向上するか、液晶表示装置の虹ムラを大きく減少できる。
【０１４３】
図１７ｇに示した画素電極の平面図は、本発明の特徴によって２以上の幅を不連続的に有する複数の微細枝１９７と複数の微細スリット１９９を包含する。図１７ｇに示した画素電極は、４個のドメインＤｇｇ１、Ｄｇｇ２、Ｄｇｇ３、Ｄｇｇ４からなっている。
【０１４４】
ドメインＤｇｇ１は、階段状の微細枝１９７と微細スリット１９９を有する。即ち、微細枝１９７と微細スリット１９９は、不連続的な多様の幅から形成されている。図面に示したように、各微細枝１９７は、Ｓｇｇ１、Ｓｇｇ２及びＳｇｇ３の幅を有し、各微細枝１９７の幅は、十字形の幹１９５の横部１９５ａ又は縦部１９５ｖから画素電極の外側に向かって、幅Ｓｇｇ１、Ｓｇｇ２及びＳｇｇ３の順に不連続に増加できる。微細枝の幅Ｓｇｇ１、Ｓｇｇ２及びＳｇｇ３はそれぞれ、約２．０μｍ〜約６μｍ範囲のいずれかの値であってもよい。本発明の実施形態により、微細枝の幅Ｓｇｇ１、Ｓｇｇ２及びＳｇｇ３はそれぞれ、約１．８μｍ、約３．２μｍ及び約４．５μｍが好ましい。
【０１４５】
微細枝の幅Ｓｇｇ１、Ｓｇｇ２及びＳｇｇ３の各々に隣接した微細スリットの幅は、Ｗｇｇ１、Ｗｇｇ２及びＷｇｇ３の大きさを有し得る。微細スリットの幅Wｇｇ１、Ｗｇｇ２及びＷｇｇ３の各々は、約２．０μｍ〜約６μｍ範囲のいずれかの値であってもよい。本発明の実施形態により、微細スリットの幅Ｗｇｇ１、Ｗｇｇ２及びＷｇｇ３はそれぞれ、約４．５μｍ、約３．２μｍ及び約１．８μｍが好ましい。隣接した微細枝−微細スリットの対の各々において、微細枝の幅と微細スリットの幅との総合は、２個以上の値を有してもよい。
【０１４６】
本発明の実施形態により、ドメインにおいて、対角線に位置した少なくとも一つの微細枝１９７は、十字形の幹１９５の横部１９５ａ、縦部１９５ｖ又は画素電極の中心部から画素電極の外側に向かって延びるとき、微細枝の幅Ｓｇｇ１、Ｓｇｇ２、Ｓｇｇ３、Ｓｇｇ２、Ｓｇｇ１が不連続に増加し、減少し得る。本発明の実施形態により、少なくとも一つの微細枝１９７は、十字形の幹１９５の横部１９５ａ又は縦部１９５ｖからドメインの中央部に向かっていくとき、不連続の幅が増加し、ドメインの中央部から画素電極の縦連結部１９３、横連結部１９４又は画素電極の外側に向かっていくとき、不連続の幅が減少できる。
【０１４７】
また、他の微細枝１９７は、十字形の幹１９５の横部１９５ａ又は縦部１９５ｖから外側に向かっていくとき、不連続の微細枝の幅が増加し、他の残りの微細枝は、十字形の幹１９５の横部１９５ａ又は縦部１９５ｖから外側に向かっていくとき、不連続の微細枝の幅が減少する。
【０１４８】
ドメインＤｇｇ１を構成するサブドメインＧｇｇ１内の微細枝１９７は、同一の微細枝の幅Ｓｇｇ１であってもよい。サブドメインＧｇｇ１は、画素電極の縦連結部１９３、横連結部１９４又は画素電極の外側に隣接する部分に形成され得る。ドメインＤｇｇ１に形成された微細枝１９７又は微細スリット１９９の各々の主方向は、各微細枝１９７又は各微細スリット１９９の多数の幅の多数の重点を連結した直線の方向であり、微細枝の主方向又は微細スリットの主方向は互いに平行である。ドメインＤｇｇ１に形成された画素電極の構造は、他のドメインＤｇｇ２、Ｄｇｇ３、Ｄｇｇ４に適用してもよく、各ドメインに形成された画素電極の構造は、十字形の幹１９５の横部１９５ａ又は縦部１９５ｖに対して対称であってもよい。このように形成された微細枝１９７と微細スリット１９９からなる画素電極は、液晶層の液晶分子を様々な角度で傾斜させるために、液晶表示装置の側面視認性を向上させるか、液晶表示装置の虹ムラを大幅に減少できる。
【０１４９】
更に、別の実施形態による画素電極は、「Ｖ」形の少なくとも一つのノッチを有してもよい。即ち、微細枝１９７又は十字形の幹部１９５の電極に「Ｖ」形のノッチが陰刻又は陽刻の形態で形成され得る。ノッチが画素電極に形成されると、液晶表示装置の応答速度が大きくなり、輝度が増加する。
【０１５０】
図３を参照すると、第１及び第２副画素電極１９１ｈ、１９１ｌはそれそれ、左側と右側に縦連結部１９３ｈ、１９３ｌを有する。縦連結部１９３ｈ、１９３ｌは、データ線１７１と副画素電極１９１ｈ、１９１ｌとの間で発生する寄生容量の結合（capacitive coupling）を遮断する。図４ｂと図４ｃを参照すると、隣接する画素で第１副画素電極１９１ｈの縦連結部１９３ｈは、維持電極線の縦部１２８とＯＬＬ１及びＯＬＲ１程度各々重畳する。ＯＬＬ１とＯＬＲ１はそれぞれ、約０．５〜３μｍ中で選ばれた値であってもよい。隣接する画素で第２副画素電極１９１ｌの縦連結部１９３ｌは、維持電極線の縦部１２８とＯＬＬ２とＯＬＲ２程度各々重畳する。ＯＬＬ２とＯＬＲ２はそれぞれ、約１〜３μｍ中で選ばれた値であってもよい。第２副画素電極１９１ｌに形成された第２液晶蓄電器Ｃlclの変動を減らすため、ＯＬＬ２及びＯＬＲ２はそれぞれ、ＯＬＬ１及びＯＬＲ１より大きくても、又は同じであってもよい。上部表示板２００に形成された遮光部材２２０は、第１副画素電極１９１ｈの領域に形成された維持電極線の縦部１２８とＯＢＬ１及びＯＢＲ１ほど重畳する。ＯＢＬ１及びＯＢＲ１はそれぞれ、約０．５〜３μｍであってもよい。また、上部表示板２００に形成された遮光部材２２０は、第２副画素電極１９１ｌの領域に形成された維持電極線の縦部１２８とＯＢＬ２及びＯＢＲ２ほど重畳する。ＯＢＬ２及びＯＢＲ２はそれぞれ、約０．５〜３μｍであってもよい。ＯＢＬ１、ＯＢＲ１、ＯＢＬ２とＯＢＲ２の大きさを工程条件とセルギャップの大きさに合わせると、液晶表示装置の光漏れを改善することができる。
【０１５１】
微細枝及び微細スリットの幅及び分布
液晶表示装置の透過率と側面視認性を向上させ、虹ムラの発生を軽減するため、液晶層３の厚さ、液晶分子３１の種類、最大データ電圧及び第１副画素電極と第２副画素電極の電圧比と面積比などのパラメータによって、微細枝１９７の幅（Ｓ）と微細スリット１９９の幅（Ｗ）(図５ａに図示)は様々な形態で形成される。
【０１５２】
本発明による微細枝１９７の幅（Ｓ）と微細スリット１９９の幅（Ｗ）は、それぞれ、約２μｍ〜６μｍであり、より好ましくは、約２．５μｍ〜４μｍである。本発明の別の実施形態により、微細枝１９７の面積が、微細スリット１９９の面積より大きければ、画素電極と共通電極との間の電気場が大きくなるために、液晶表示装置の応答速度と透過率は増加できる。従って、微細枝の幅（Ｓ）は、この数値に限定されなくてもよい。
【０１５３】
図３を参照すると、第１副画素電極１９１ｈでＳとＷが一定であり、第２副画素電極１９１ｌの各ドメインは、ＳとＷの大きさの分布によって第１〜第３領域ＨＡ、ＬＡ、ＭＡを有している。
【０１５４】
第１領域ＨＡにおける微細枝１９７の幅（Ｓ）と微細スリット１９９の幅（Ｗ）はそれぞれ、Ｓ１とＷ１であり、Ｓ1とＷ１は同じである。第２領域ＬＡにおける微細枝１９７の幅（Ｓ）と微細スリット１９９の幅（Ｗ）はそれぞれ、Ｓ２とＷ２であり、Ｗ２がS２より大きい。第３領域ＭＡにおける微細枝１９７の幅（Ｓ）と微細スリット１９９の幅（Ｗ）はそれぞれ、Ｓ３とＷ３であり、Ｓ３は同じであるが、Ｗ３が次第に変わる。第３領域ＭＡにおけるＷ３の大きさは、第１領域ＨＡから第２領域ＬＡに近くなるほど、段々大きくなる。
【０１５５】
好適の実施形態による第１副画素電極１９１ｈにおけるＳとＷはそれぞれ、約３μｍと約３μｍであり、第２副画素電極１９１ｌにおけるＳ１とＷ１、Ｓ２とＷ２、Ｓ３とＷ３はそれぞれ、約３μｍと約３μｍ、約３μｍと約４μｍ、約３μｍと約３〜４μｍである。微細スリット１９９の幅（Ｗ３）が漸次的に変化する大きさは、約０．１５〜０．５μｍ、好ましくは、約０．２μｍである。これと違って、第３領域ＭＡにおけるＳ３とＷ３の各々が漸次的に変化されてもよく、第２領域ＬＡにおけるＳ２とＷ２はそれぞれ、第１領域ＨＡにおけるＳ１とＷ１より大きくてもよい。
【０１５６】
第２副画素電極１９１lの各ドメインに形成された第１領域ＨＡの面積は、第２領域ＬＡの面積より広い。本発明の実施形態により、各ドメイン、各副画素又は画素内で全領域の面積、即ちＨＡ領域とＬＡ領域とＭＡ領域を合わせた面積に対して、第１領域ＨＡの面積は約５０〜８０％であり、より好ましくは、約６０〜７０％であり、第２領域ＬＡと第３領域ＭＡの面積の総合は、約２０〜５０％であり、より好ましくは、約３０〜４０％である。第１〜第３領域ＨＡ、ＬＡ、ＭＡの面積は、各ドメイン別に異なる分布の大きさを有してもよい。第１〜第３領域ＨＡ、ＬＡ、ＭＡは、十字形の幹部１９５ｈ、１９５ｌの横幹部及び縦幹部の中で選択された少なくとも一つに対称的に形成され得る。別の実施形態として、第１〜第３領域ＨＡ、ＬＡ、ＭＡは第１副画素電極１９１ｈにも形成されてもよい。
【０１５７】
微細枝の方向
液晶層３に形成された電気場により、液晶分子３１の長軸が、微細枝１９７ｈ、１９７ｌと平行の方向に傾くようになるため、偏光子の偏光軸に対して約４５°方向に延びた微細枝１９７ｈ、１９７ｌを有する液晶表示装置は、最大透過率を有する。従って、各副画素電極１９１ｈ、１９１ｌの微細枝１９７ｈ、１９７ｌの方向に沿って、各副画素１９０ｈ、１９０ｌ領域を通過する光透過率の変更により液晶表示装置の輝度と側面視認性が変わることができる。
【０１５８】
各ドメインで微細枝１９７と微細スリット１９９の方向は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２の中で選択された少なくとも一つの方向に対して、約０°〜４５°であり、より好ましくは、約３０°〜４５°である。第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２は、下部表示板１００又は上部表示板２００に付着された偏光子の偏光軸の方向であり得る。
【０１５９】
図３を参照すると、微細枝１９７は第１副画素電極１９１ｈと第２副画素電極１９１ｌで、偏光子の偏光軸に対して各々、θ１とθ２方向に形成され、θ１とθ２はそれぞれ、約４０°と約４５°である。本発明により、θ１とθ２は約２０°以内に異なってもよい。微細枝１９７ｈ、１９７ｌの方向は、十字形の幹部１９５の横部１９５ａ、縦部１９５ｖ、又はゲート線１２１の方向に対して約３０°〜４５°であってもよい。ゲート線１２１の方向は、画素電極を構成する第１副画素電極１９１ｈと第２副画素電極１９１ｌの間を通る仮想の線の方向であり得る。図５ｂに示したピーク点PK１、ＰＫ２の周期を有するジグザグ形状の微細枝１９７である場合、ピーク点PK１、ＰＫ２を連結した線が延びる方向が、微細枝１９７の主方向である。微細枝１９７ｈ、１９７ｌの方向は、ドメイン、画素又は副画素電極１９１ｈ、１９１ｌなどによって異なるように形成され得る。
【０１６０】
＜実施形態２＞
以下、図１８〜図２１ｂを参照して本発明の別の実施形態による液晶表示板組立体３００について詳細に説明する。液晶表示板組立体３００は、本発明の特徴によって、図１８〜図２１ｂに示した画素電極層のパターンを有することで、液晶表示装置の視認性を向上させ、ムラ及び不良を減少させることができる。
【０１６１】
図１８は、本発明の実施形態による液晶表示板組立体３００を構成する単位画素の概略的配置図である。図１９ａは、図１８に示した画素配置図における中間部分Ａ１９の拡大図である。
【０１６２】
図２０ａ〜図２０ｄはそれぞれ、図１８に示した画素構造を構成する主要層についてのパターンであって、図２０ａはゲート層導電体のパターンであり、図２０ｂはデータ層導電体のパターンであり、図２０ｃは画素電極層のパターンである。図２０ｄは、図２０ｃに示した画素電極層のパターンについての別の実施形態である。従って、図２０ａ〜図２０ｄに示したゲート層導電体、データ層導電体及び画素電極層のパターンはそれぞれ、図１８に示したように、対応する層と同一であることを理解すべきである。
【０１６３】
図２１ａ及び図２１ｂはそれぞれ、図１８に示した画素配置図におけるライン２１ａ−２１ａ´及びライン２１ｂ−２１ｂ´に沿った断面図である。図２１ａ及び図２１ｂの断面図は、図１８で省略した多数の層のパターンをさらに示す。図２１ａ及び図２１ｂに示した液晶表示板組立体３００の断面図において、２１ａ´方向及び２１ｂ´方向の断面図は、図１８の単位画素が多数の行と多数の列のマトリックス状に反復的に配置されるとき、図１８に示した切断線に沿って形成された断面図である。
【０１６４】
図１８〜図２１ｂに示した画素の構造は、図３〜図４ｃと関連して前述した説明と類似であるため、説明の便宜上、重複の詳細な説明は省略する。更に、図１８に示した画素構造に図面の符号を全て挿入するのは複雑であるために、図面の符号を図１８及び図１９ａ〜図２０ｄに分散して表記してもよい。
【０１６５】
前述のように、液晶表示板組立体３００は、下部表示板１００、上部表示板２００、これらの表示板の間の液晶層３及び上記表示板の外側又は内側に位置した偏光子を含む。以下、液晶表示板組立体３００の下部表示板１００と上部表示板２００の積層構造について詳細に説明する。
【０１６６】
１）積層構造
上部表示板２００は、図２１ａ及び図２１ｂに示したように、上部基板２１０上に、遮光部材２２０、蓋膜２２５、共通電極２７０、間隔材２５０及び上板配向膜２９２の順に積層した構造を有する。遮光部材２２０、蓋膜２２５、共通電極２７０、間隔材２５０及び上板配向膜２９２は、図４ａないし図４ｃと関連して説明した製造方法と材料により形成され得る。遮光部材２２０は、データ線１７１と重畳できる。遮光部材２２０の幅は、実質的にデータ線１７１の幅と同様であるか、約０．５μｍ〜２μｍほど大きくてもよい。
【０１６７】
本発明の他の実施形態により、遮光部材２２０は、上部表示板２００に形成されず、図２２ａ及び図２２ｂに示したように、下部表示板１００のカラーフィルタ２３０の層と第２保護膜１８２の層との間に形成されてもよい。また、本発明の他の実施形態により、上部表示板２００の製造工程を単純化するため、上部表示板２００は蓋膜２２５を包含しなくてもよい。本発明の実施形態により、間隔材２５０の高さを減らし、かつ、セルギャップを均一にするため、間隔材２５０は、遮光部材２２０、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、後述のガス排出口カラーフィルタホール２３５又はガス排出口孔の蓋１８７と重畳するように上部表示板２００又は下部表示板１００に形成され得る。
【０１６８】
図１８〜図２１ｂに示した下部表示板１００は、下部基板１１０、ゲート層導電体１２１、１２３、１２４ｈ、１２４ｌ、１２４ｃ、１２５、１２６、１２７、１２８、ゲート絶縁膜１４０、半導体１５４ｈ、１５４ｌ、１５４ｃ、線形抵抗性接触部材１６５、データ層導電体１７１、１７３ｈ、１７３ｌ、１７３ｃ、１７５ｈ、１７５l、１７５ｃ、１７７ｃ、第１保護膜１８１、カラーフィルタ２３０、第２保護膜１８２、画素電極層１８７、１８９、１９１ｈ、１９１ｌ、１９２ｈ、１９２ｌ、１９３ｈ、１９３ｌ、１９４ｈ、１９４ｌ、１９５ｈ、１９５ｌ、１９６，１９７ｈ、１９７ｌ、１９８ｈ、１９８ｌ、７１３ｈ、７１３ｌ、７１５ｈ、７１５ｌ、７１７ｈ、７１７l及び下板配向膜２９１の順に積層された構造を有し得る。これらは、図４ａないし図４ｃと関連して説明した製造方法と材料により形成され得る。
【０１６９】
ゲート層導電体は、下部基板１１０上に形成され、パターニングされる。ゲート層導電体は、複数のゲート線１２１、複数の降圧ゲート線１２３、複数のゲート電極１２４、複数の維持電極線１２５、複数の維持電極線の拡張部１２６、維持電極線の横部１２７、維持電極線の縦部１２８などを含み得る。ゲート層導電体の構成要素は、前述の材料から形成され得る。ゲート絶縁膜１４０は、ゲート層導電体の上に形成され、パターニングされる。ゲート絶縁膜１４０は、前述の材料及び構造からなり得る。
【０１７０】
半導体１５４は、ゲート絶縁膜１４０の上に形成され、パターニングされる。半導体１５４は、第１、第２及び第３半導体１５４ｈ、１５４ｌ、１５４ｃを有する。半導体１５４は、前述したように、ゲート電極１２４の上で互いに分離され得る。更に、半導体１５４は、前述の材料及び構造からなり得る。線形抵抗性接触部材１６５は、半導体１５４の上に形成され、パターニングされる。
【０１７１】
線形抵抗性接触部材は、第１ソース電極１７３ｈ、第１ドレイン電極１７５ｈ、第２ソース電極１７３ｌ、第２ドレイン電極１７５ｌ、第３ソース電極１７３ｃ及び第３ドレイン電極１７５ｃの下にそれぞれ形成された第１、第２及び第３線形抵抗性接触部材を有する。本発明の別の実施形態として、線形抵抗性接触部材１６５は、データ線１７１の下に形成され得る。更に、線形抵抗性接触部材１６５は、前述の材料及び構造で形成され得る。データ層導電体は、線形抵抗性接触部材１６５の上に形成され、パターニングされる。
【０１７２】
データ層導電体は、データ線１７１、第１ソース電極１７３ｈ、第２ソース電極１７３ｌ、第３ソース電極１７３ｃ、第１ドレイン電極１７５ｈ、第２ドレイン電極１７５ｌ、第３ドレイン電極１７５ｃ、維持電極線の拡張部１２６と重畳する第３ドレイン電極の一端部分１７７ｃを有する。これらは、前述の材料及び構造で形成され得る。第１、第２及び第３薄膜トランジスタ(ＴＦＴ）Ｑｈ、Ｑｌ、Ｑｃは、画素（ＰＸ）を作動するため、前述の構造で形成され、前述の方法で動作する。
【０１７３】
第１保護膜１８１は、データ層導電体の上に形成され、パターニングされる。第１保護膜１８１は、前述の材料及び構造で形成でき、前述の機能を発揮する。
【０１７４】
カラーフィルタ２３０は、第１保護膜１８１上に形成され、パターニングされる。ガス排出口カラーフィルタホール２３５には、カラーフィルタが形成されない。ガス排出口カラーフィルタホール２３５は、カラーフィルタを形成する工程で発生した異物質やガスが排出できるホールである。ガス排出口カラーフィルタホール２３５は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、ゲート層導電体又はデータ層導電体のパターンの上に形成され得る。カラーフィルタ工程が終わった後、ガス排出口カラーフィルタホール２３５は、保護膜又は画素電極層を形成する材料により覆われる。カラーフィルタ２３０は、前述の材料及び構造で形成され得る。第２保護膜１８２は、カラーフィルタ２３０又は第１保護膜１８１の上に形成され、パターニングされる。第２保護膜１８２は、前述の材料及び構造で形成され得る。
【０１７５】
画素電極層は第２保護膜１８２上に形成され、パターニングされる。画素電極層は、第１副画素と第２副画素１９０ｈ、１９０ｌにそれぞれ形成された第１及び第２副画素電極１９１ｈ、１９１ｌ、第１及び第２副画素電極の接触部１９２ｈ、１９２ｌ、縦連結部１９３ｈ、１９３ｌ、横連結部１９４ｈ、１９４ｌ、十字形の幹部１９５ｈ、１９５ｌ、微細枝１９７ｈ、１９７ｌ、ジグザグ微細枝１９８ｈ、１９８ｌ、第１及び第２画素電極の横接続部７１３ｈ、７１３ｌ、第１及び第２画素電極の縦接続部７１５ｈ、７１５ｌ、第１及び第２画素電極の斜線接続部７１４ｈ、７１４ｌ、第２画素電極の接続部連結点７１７ｌを有することができ、またガス排出孔の蓋（outgasing hole cover）１８７、遮蔽共通電極１９６及び遮蔽共通電極の連結部１８９を有することができる。
【０１７６】
図１８、図２１ａ及び図２１ｂを参照すると、遮蔽共通電極１９６は、データ線１７１と重畳する。遮蔽共通電極１９６は、データ線１７１に印加される電圧により上板共通電圧が歪曲されることを防止できるか、データ線１７１と副画素電極１９１ｈ、１９１ｌ間で発生する寄生容量結合を減少できる。
【０１７７】
遮蔽共通電極は、遮蔽共通電極の連結部１８９により相互連結され、遮蔽共通電極は等電位の状態になり得る。遮蔽共通電極１９６の幅は、第１副画素領域でデータ線１７１の両端とＯＳＬ３及びＯＳＲ３の距離ほど、データ線１７１の幅より大きくてもよく、第２副画素領域でデータ線１７１の両端とＯＳＬ４及びＯＳＲ４の距離ほど、データ線１７１の幅より大きくてもよい。ＯＳＬ３、ＯＳＲ３、ＯＳＬ４及びＯＳＲ４の距離はそれぞれ、約０．５μｍ〜２μｍの範囲内の値が好ましい。また、遮蔽共通電極１９６は、第１副画素領域でデータ線１７１の左右側に位置した維持電極線の縦部１２８の角とＯＣＬ３及びＯＣＲ３の距離ほど離れてもよく、第２副画素領域でデータ線１７１の左右側に位置した維持電極線の縦部１２８の角とＯＣＬ４及びＯＣＲ４の距離ほど離れてもよい。ＯＣＬ３、ＯＣＲ３、ＯＣＬ４及びＯＣＲ４の距離はそれぞれ、約０．５μｍ〜３μｍの範囲内の値が好ましい。遮蔽共通電極１９６は、浮揚(floating)されて電圧の印加を受けず、又は予め定められた電圧の印加を受けることができる。予め定められた電圧は、共通電圧、上板共通電圧又は維持電極線に印加される電圧であり得る。遮蔽共通電極１９６は、遮光部材２２０ｈ、２２０ｌと重畳できる。
【０１７８】
ガス排出孔の蓋１８７は、ガス排出口カラーフィルタホール２３５を完全に覆うように形成され得る。ガス排出孔の蓋１８７は、カラーフィルタ２３０又は下部膜から発生するガスが、ガス排出口カラーフィルタホール２３５を通して抜けることを防止する。画素電極の構造を除いた画素電極層を構成した他の構成要素は、前述した説明と実質的に類似であるために、詳細な説明は省略する。画素電極の構造は詳細に後述する。下板配向膜２９１は、画素電極層の上に形成される。下板配向膜は、前述又は後述の材料及び方法で形成でき、前述又は後述の機能を発揮する。
【０１７９】
２）画素電極の構造
以下、図１８〜図２１ａ及び図２１ｂを参照して画素電極層の構造とデータ線１７１の周辺部の断面図について詳細に説明する。第１副画素電極１９１ｈは第１副画素１９０ｈの領域に、第２副画素電極１９１ｌは第２副画素１９０ｌの領域に形成される。第１及び第２副画素電極１９１ｈ、１９１ｌを構成する十字形の幹部１９５ｈ、１９５ｌ、及び第１及び第２副画素電極１９１ｈ、１９１ｌの縦及び横の外郭を取り囲む縦及び横連結部１９３ｈ、１９４ｈ、１９３ｌ、１９４ｌは前述したので、詳細な説明は省略する。
【０１８０】
図１８、図２０ｃ、図２１ａ及び図２１ｂを参照して、画素電極の縦連結部１９３ｈ、１９３lについて詳細に説明する。第１及び第２副画素電極１９１ｈ、１９１ｌの各々において、縦連結部は微細枝１９７の端部が相互連結され、電極導電体が除去された微細スリット１９９を孤立化する。このように形成された画素電極の縦連結部１９３ｈ、１９３ｌは、寄生容量の結合を減少できる。
【０１８１】
第１副画素電極１９１ｈにおいて、縦連結部１９３ｈは、図２１Ａに示すようにデータ線１７１の左側で維持電極線の縦部１２８と重畳されず、維持電極線の縦部１２８とＯＬＬ３ほど離れており、右側の部分では、維持電極線の縦部１２８とＯＬＲ３ほど重畳する。ＯＬＬ３とＯＬＲ３の値はそれぞれ、約０．５μｍ〜２μｍの範囲内の値であってもよい。このように、データ線１７１に対して非対称に縦連結部１９３ｈを形成することで、他の層との誤整列によって発生する画質不良が減少できる。画質不良は、第２副画素領域より第１副画素領域で、他の層との誤整列によって敏感に発生できる。図２１ｂを参照すると、第２副画素電極１９１ｌにおいて、縦連結部１９３ｌはデータ線１７１の左側と右側でそれぞれ維持電極線の縦部１２８とＯＬＬ４とＯＬＲ４ほど重畳する。ＯＬＬ４とＯＬＲ４はそれぞれ、約０．５μｍ〜２μｍの範囲内の値であってもよい。
【０１８２】
図１８と図１９ａを参照すると、第１画素電極の上段部と第２画素電極の下段部はそれぞれ、横連結部１９４ｈ、１９４ｌを有する。横連結部１９４ｈ、１９４ｌは、画素電極を構成する複数の微細枝１９７の端部を互いに連結し、画素電極が除去された複数の微細スリット１９９を孤立化する。横連結部１９４ｈ、１９４ｌは、維持電極線の横部１２７と重畳する。
【０１８３】
第１画素電極の下段部には横連結部１９４ｈが形成されないために、この部分に形成された複数の微細枝１９７は相互連結されない反面、複数の微細スリット１９９は相互連結されている。第１画素電極の下段部に位置した微細枝１９７ｈは、維持電極線１２５と重畳し得る。第２画素電極の上段部に位置した複数の微細枝１９７は相互連結されて横連結部１９４ｈを有し、複数の微細スリット１９９は相互連結されていない。一方、第２画素電極の上段部に位置した微細枝１９７ｌは、降圧ゲート線１２３と重畳し得る。このように形成された微細枝１９７と微細スリット１９９は、液晶表示装置の応答速度を早くすることができ、テクスチャを減少できる。これと違って、第１画素電極の下段部に位置した複数の微細枝１９７は相互連結でき、複数の微細スリット１９９は相互連結され得ない。これと違って、第２画素電極の上段部で、微細枝１９７は微細スリット１９９により孤立され得、微細スリット１９９は相互連結され得る。
【０１８４】
図１８と図２０ｃに示したように、第１及び第２副画素電極１９１ｈ、１９１ｌはそれぞれ、ジグザグ形状の微細枝１９８ｈ、１９８ｌからなる４個のドメインを有する。即ち、第１副画素電極１９１ｈは、４個のドメインＤ２１ｈ１、Ｄ２１ｈ２、Ｄ２１ｈ３及びＤ２１ｈ４を有し、第２副画素電極１９１lは、４個のドメインＤ２１ｌ１、Ｄ２１ｌ２、Ｄ２１ｌ３及びＤ２１ｌ４を有する。
【０１８５】
ドメインＤ２１ｈ１、Ｄ２１ｈ２、Ｄ２１ｈ３、Ｄ２１ｈ４、Ｄ２１ｌ１、Ｄ２１ｌ２、Ｄ２１ｌ３及びＤ２１ｌ４は、微細枝１９７の各々のピーク点を連結した直線の方向により定義される微細枝１９７の主方向θｄ２１ｈ１、θｄ２１ｈ２、θｄ２１ｈ３、θｄ２１ｈ４、θｄ２１ｌ１、θｄ２１ｌ２、θｄ２１ｌ３及びθｄ２１ｌ４(図示せず)をそれぞれ有する。ドメイン内にある微細枝の主方向の主方向角は、Ｄ1方向に対して約３０°〜約６０°範囲内の値であってもよい。
【０１８６】
十字形の幹の縦部１９５ｖと対向するドメイン内の微細枝の主方向は、十字形の幹の縦部１９５ｖに対して対称であってもよい。微細枝の主方向θｄ２１ｌ１、θｄ２１ｌ２、θｄ２１ｌ３及びθｄ２１ｌ４の主方向角はそれぞれ、微細枝の主方向θｄ２１ｈ１、θｄ２１ｈ２、θｄ２１ｈ３及びθｄ２１ｈ４の主方向角より大きくてもよい。本発明の実施形態により、微細枝の主方向θｄ２１ｈ１、θｄ２１ｈ２、θｄ２１ｈ３、θｄ２１ｈ４、θｄ２１ｌ１、θｄ２１ｌ２、θｄ２１ｌ３及びθｄ２１ｌ４の主方向角はそれぞれ、約４０．８°、約４０．８°、約３９．２°、約３９．２°、約４２°、約４２°、約４１．３°及び約４１．３°であってもよい。
【０１８７】
本発明の実施形態により、各ドメインに形成された微細枝１９７と微細スリット１９９はそれぞれ、十字形の幹の縦部１９５ｖに対して対称のパターンを有する。
【０１８８】
ドメインＤ２１ｈ１、Ｄ２１ｈ２、Ｄ２１ｈ３、Ｄ２１ｈ４、Ｄ２１ｌ１、Ｄ２１ｌ２、Ｄ２１ｌ３及びＤ２１ｌ４において、微細枝１９７のジグザグ角度θ２１ｈ１、θ２１ｈ２、θ２１ｈ３、θ２１ｈ４、θ２１ｌ１、θ２１ｌ２、θ２１ｌ３及びθ２１ｌ４(図示せず)は、約±７°〜約±３０°範囲内の値であってもよく、より好ましくは、約±１０°〜約±１５°である。第２副画素の各ドメインに形成された微細枝１９７のジグザグ角度は、第１副画素の各ドメインに形成された微細枝１９７のジグザグ角度より大きくてもよい。本発明の実施形態により、θ２１ｈ１、θ２１ｈ２、θ２１ｈ３及びθ２１ｈ４の値は約１０°であってもよく、θ２１ｌ１、θ２１ｌ２、θ２１ｌ３及びθ２１ｌ４の値は約１５°であってもよい。微細枝１９７のジグザグ角度は、前述したように、微細枝１９７の主方向とジグザグとの間の角を意味することを留意すべきである。
【０１８９】
図１８と図２０ｃに示した画素電極の微細枝１９７と微細スリット１９９はジグザグ形状を有する。画素電極に形成されたジグザグの単位長さは、約５μｍ〜２０μｍ範囲内の値であってもよい。本発明の実施形態により、第１及び第２副画素電極に形成されたジグザグの単位長さはそれぞれ、約１４μｍ及び約１０μｍであってもよい。
【０１９０】
画素電極のドメインに形成された微細枝１９７と微細スリット１９９の幅はそれぞれ、約２μｍ〜約５μｍ範囲内のいずれかの値であってもよい。各ドメインに含まれた微細枝１９７と微細スリット１９９の幅は、各ドメインによって異なってもよい。Ｄ２１ｈ１、Ｄ２１ｈ２、Ｄ２１ｈ３及びＤ２１ｈ４ドメイン内の微細枝１９７ｈの幅と微細スリット１９９ｈの幅はそれぞれ、約２．８μｍ〜約３．７μｍ範囲内のいずれかの値であってもよく、微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅は、各ドメインに示した矢印方向に漸次的に大きくなってもよい。発明の実施形態により、各ドメインで矢印のスタート部分における微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅はそれぞれ、約２．８μｍであってもよく、矢印の終了部分における微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅はそれぞれ、約３．３μｍであってもよい。発明の別の実施形態により、各ドメインで矢印のスタート部分における微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅はそれぞれ、約３．３μｍであってもよく、矢印の終了部分における微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅はそれぞれ、約３．７μｍであってもよい。
【０１９１】
Ｄ２１ｌ１、Ｄ２１ｌ２、Ｄ２１ｌ３及びＤ２１ｌ４ドメインに含まれた微細枝１９７lの幅と微細スリット１９９lの幅はそれぞれ、約２．８μｍ〜約３．９μｍ範囲のいずれかの値であってもよく、微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅は、各ドメインに示した矢印方向に漸次的に大きくなってもよい。発明の実施形態により、各ドメインで矢印のスタート部分における微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅はそれぞれ、約２．８μｍであってもよく、矢印の終了部分における微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅はそれぞれ、約３．９μｍであってもよい。
【０１９２】
各ドメインＤ２１ｈ１、Ｄ２１ｈ２、Ｄ２１ｈ３、Ｄ２１ｈ４、Ｄ２１ｌ１、Ｄ２１ｌ２、Ｄ２１ｌ３、Ｄ２１ｌ４内の微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅はそれぞれ、約０．２μｍ〜約１μｍ範囲内のいずれかの値ほど漸次的に増加することができる。
【０１９３】
以下、図２０ｄ〜図２０ｊを参照して、本発明の別の実施形態による画素電極層の画素電極の構造について詳細に説明する。図２０ｄ〜図２０ｊに示した画素電極層のパターンはそれぞれ、図１８及び図２０ｃに示した画素電極層のパターンについての他の実施形態である。従って、画素電極層を除いた他の層は、図１８〜図２０ｃに開示したのと類似であるので、説明の重複を避けるため、他の層についての重複説明は省略する。
【０１９４】
図２０ｄに示した第１又は第２副画素に形成された画素電極は、本発明の特徴によって、データ線１７１に隣接した微細枝１９７の端部が互いに連結されない構造を有する。即ち、図２０ｄに示した第１又は第２副画素に形成された画素電極は、図２０ｃに示した画素電極の縦連結部１９３ｈ、１９３ｌを包含しなくてもよい。このように、縦連結部１９３ｈ、１９３ｌを包含しないことで、画素電極がデータ線１７１とより遠く離れられるために、データ線１７１に隣接した画素電極で生じるテクスチャは減少できる。本発明の実施形態により、データ線１７１に隣接した微細枝１９７の端部から、これらに隣接したデータ線１７１までの距離は、微細枝１９７又は微細スリット１９９の幅より大きくても、又は同じであってもよい。更に、図２０ｄのＡ２０ｄの領域に示したように、第２副画素の上端の領域で微細枝１９７の縦末端は、その下の微細枝１９７の縦末端より最も突出する。このように、上端の領域Ａ２０ｄから突出した微細枝１９７は、周辺部で発生した電気場を遮断することにより、データ線１７１に隣接した画素領域で生じるテクスチャを減少できる。角から突出した微細枝１９７は、第１又は第２副画素の角に形成されてもよい。
【０１９５】
図２０ｄに示した画素電極は、二つの副画素電極１９１ｈ、１９１ｌを有し、副画素電極はそれぞれ、４個のドメインを有する。第１副画素電極１９１ｈは、４個のドメインＤ２０ｄｈ１、Ｄ２０ｄｈ２、Ｄ２０ｄｈ３、Ｄ２０ｄｈ４を有し、第２副画素電極１９１lは、４個のドメインＤ２０ｄｌ１、Ｄ２０ｄｌ２、Ｄ２０ｄｌ３、Ｄ２０ｄｌ４を有する。微細枝１９７と微細スリット１９９は、十字形の幹１９５に対して対称構造である。第２副画素電極１９１ｌの４個のドメインに形成されたＭＡ２０ｄ領域に，位置によって漸次的に変わる幅を有する微細枝１９７と微細スリット１９９が形成される。画素電極を構成する微細枝１９７はストライプ形状である。第１副画素１９０ｈと第２副画素１９０ｌに形成された微細枝１９７と微細スリット１９９の幅はそれぞれ、約２μｍ〜５μm範囲内の値が好ましく、より好ましくは、約２．５μｍ〜３．５μｍ範囲内の値である。微細枝１９７と微細スリット１９９の形状が直線であるとき、液晶層に形成された電気場が強いために、液晶表示装置の透過率は大きくなる。また、画素電極に分布された微細枝１９７の全領域が、微細スリット１９９の全領域より大きいとき、例えば、微細枝１９７の幅か大きければ大きいとき、そして、微細スリット１９９の幅が小さければ小さいとき、画素電極と共通電極との間の電気場が大きいため、液晶表示装置の応答速度は速くなることができ、透過率は向上できる。
【０１９６】
本発明の実施形態により、図２０ｄに示した第１副画素１９０ｈに形成された微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅はそれぞれ、約２．６μｍと約２．４μｍであってもよく、第２副画素１９０ｌに形成された微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅はそれぞれ、ＬＡ２０ｄ領域で約２．８μｍと約３．４μｍ、ＭＡ２０ｄ領域で約２．６μｍ〜２．８μｍ範囲内の値と、約２．４μｍ〜３．４μｍ範囲内の値、ＨＡ２０ｄ領域で、約２．６μｍと約２．４μｍであってもよい。ＭＡ２０ｄ領域において、微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅はそれぞれ、約０．２５μｍほど漸次的に大きくなってもよく、ＭＡ２０ｄ領域における幅は、約５μｍ〜１０μｍ範囲内の値であってもよく、より好ましくは、約６．２μｍ〜１０μｍ範囲内の値であってもよい。第２副画素１９０lで、ＬＡ２０ｄ領域とＭＡ２０ｄ領域を合わせた広さとＨＡ２０ｄ領域の広さはそれぞれ、約４５％と約５５％であってもよい。このように形成された微細枝１９７と微細スリット１９９の方向は、第１副画素領域で偏光子の偏光軸に対して約４０°であってもよく、第２副画素領域で偏光子の偏光軸に対して約４５°であってもよい。第１副画素領域と第２副画素領域の面積比は約１：２が好ましい。第２副画素１９０lの領域に形成されたドメインＤ２０ｄｈ１の面積とドメインＤ２０ｄｈ２の面積を合わせた値は、ドメインＤ２０ｄｈ３の面積とドメインＤ２０ｄｈ４の面積を合わせた値より大きくてもよい。
【０１９７】
本発明の別の実施形態により、図２０ｄに示した第１副画素１９０ｈに形成された微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅はそれぞれ、約２．６μｍと約３．１μｍであってもよく、第２副画素１９０ｌに形成された微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅はそれぞれ、ＬＡ２０ｄ領域で、約２．８μｍと約３．４μｍ、ＭＡ２０ｄ領域で、約２．６μｍ〜２．８μm範囲内の値と、約２．４μｍ〜３．４μｍ範囲内の値、ＨＡ２０ｄ領域で、約２．６μｍと約２．４μｍであってもよい。他の要素の形成条件は、前述した実施形態と同様であってもよい。微細枝１９７の幅が大きければ大きいとき、液晶表示装置の透過率は向上され、応答速度は速くなる。しかし、微細スリット１９９の幅が狭いか、０であれば、液晶分子のプレチルト角を形成するのが容易でないため、微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅を適切に組合わせる必要がある。
【０１９８】
図２０ｅは、本発明の別の実施形態による画素電極の平面図である。図２０ｅに示した画素電極は、本発明の特徴により、微細枝１９７と微細スリット１９９の構造によって５領域に分けられ、１以上の領域で微細スリット１９９の幅は、十字形の幹から画素電極の外郭に向かって延びるとき、漸次的に増加する。このように形成された画素電極は、液晶表示装置の輝度比曲線の屈曲を減少するために、液晶表示装置の視認性がよくなる。輝度比曲線は、図１３ａと図１３ｂを参照して後述するように、横軸の階調値に応じて縦軸の輝度比が変わることを表す。
【０１９９】
第１副画素電極１９１ｈ及び第２副画素電極１９１ｌはそれぞれ、十字形の幹により４個のドメインに分けられる。ドメインの各々に形成された微細枝１９７と微細スリット１９９は、十字形の幹に対して対称構造であってもよい。各副画素電極は、ストライプ形状の微細枝１９７と微細スリット１９９を有する。第１副画素電極１９１ｈは、微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅の分布によって、二つの領域ＰＨ１-２０ｅ、ＰＨ２−２０ｅを有する。ＰＨ１-２０ｅ領域において、微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅は、各々の延びる方向に沿って実質的に一定であり、各々の幅は約１．５〜４．５μｍ範囲内の値であってもよく、より好ましくは、約３μｍである。更に、微細枝１９７と微細スリット１９９の延びる方向の主方向は、図面に示したＤ1方向又はゲート線１２１に対して約３０°〜４５°範囲内の値又は約１３５°〜１５０°範囲内の値であってもよく、より具体的には、約３８°又は約１４２°であってもよい。ＰＨ２−２０ｅ領域において、微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅は、微細枝１９７の延びる方向に沿って一定であり、微細スリット１９９の幅は、微細スリット１９９の延びる方向に沿って十字形の幹から遠くなるとき、又は副画素電極の中央から外郭に向かっていくとき、漸次的に増加する。副画素電極の中心線は、副画素電極をドメインに分離する画素電極、例えば十字形の幹であってもよい。微細枝１９７の幅は、約１．５〜５μｍ範囲内の値であってもよく、より具体的には、約２．５μｍ〜約３．５μｍ範囲内の値であってもよい。
【０２００】
微細枝１９７と微細スリット１９９の延びる方向は、ＰＨ２−２０ｅ領域との境界部では、ＰＨ１-２０ｅ領域における微細枝１９７と微細スリット１９９の延びる方向と類似であり、ＰＨ２−２０ｅ領域との境界部からだんだん遠くなるとき、微細枝１９７と微細スリット１９９の延びる方向の主方向角は、漸次的に大きくなる。微細枝又は微細スリットの延びる方向は、微細枝又は微細スリットの幅の重点を連結した直線の方向を意味し、上記直線とＤ1方向との間の角が、微細枝又は微細スリットの延びる方向角（主方向角）であることを留意しなければならない。
【０２０１】
第２副画素電極１９１lは、微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅の分布によって三つの領域ＰＬ１−２０ｅ、ＰＬ２−２０ｅ、ＰＬ３−２０ｅを有する。ＰＬ１−２０ｅ領域において、微細枝１９７の幅は微細枝１９７の延びる方向に沿って一定であり、微細スリット１９９の幅は、微細スリット１９９の延びる方向に沿って十字形の幹から遠くなるとき、又は副画素電極の中央から外郭に向かっていくとき、漸次的に増加する。微細枝１９７の幅は、約１．５〜５μｍ範囲内の値であってもよい。微細枝１９７と微細スリット１９９の主方向角は、十字形の幹１９５の横部１９５ａからＰＬ２−２０ｅ領域との境界部に接近するとき、漸次的に大きくなる。ＰＬ２−２０ｅ領域において、微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅は、各々の長さの方向に沿って実質的に一定であり、各々の幅は、約１．５〜４．５μｍ範囲内の値であってもよく、より具体的には、約３μｍであってもよい。更に、微細枝１９７と微細スリットの主方向角は、Ｄ1方向又はゲート線１２１の方向に対して約３０°〜４５°範囲内の値又は約１３５°〜１５０°範囲内の値であってもよく、より具体的には、約３８°又は約１４２°であってもよい。ＰＬ３−２０ｅ領域において、微細枝１９７の幅の各々は、これらの延びる方向に沿って一定であり、微細スリット１９９の幅は、微細スリット１９９の延びる方向に沿って十字形の幹から遠くなるとき、漸次的に増加する。微細枝１９７の幅は、約１．５〜５μｍ範囲内の値であってもよく、微細スリット１９９の幅は隣接した微細枝１９７の幅より大きくても、又は同じであってもよい。
【０２０２】
微細枝１９７と微細スリット１９９が延びる方向の主方向角は、ＰＬ２−２０ｅ領域との境界部では、ＰＬ２−２０ｅ領域における微細枝１９７と微細スリット１９９の方向の主方向角と類似であり、ＰＬ２−２０ｅ領域との境界部から遠くなるとき、漸次的に大きくなる。
【０２０３】
ＰＬ１−２０ｅ領域において、微細枝１９７と微細スリット１９９の最大主方向角は、ＰＬ２−２０ｅ領域における主方向角より小さくても、又は同じであってもよく、ＰＬ３−２０ｅ領域において、微細枝１９７と微細スリット１９９の最小主方向角は、ＰＬ２−２０ｅ領域における主方向角より大きくても、又は同じであってもよい。ＰＬ１−２０ｅ領域とＰＬ３−２０ｅ領域において、微細枝１９７の最大幅（Ｓ）は、ＰＬ２−２０ｅ領域における微細枝１９７の幅より大きくても、又は同じであってもよい。ＰＬ１−２０ｅ領域、ＰＬ２−２０ｅ領域とＰＬ３−２０ｅ領域において、微細枝１９７の幅（Ｓ）は、実質的に類似であってもよい。
【０２０４】
このように形成された画素電極の構造で、ＰＨ２−２０ｅ領域とＰＬ３−２０ｅ領域に形成された画素電極は、側面から視認される輝度を減らし、ＰＨ１-２０ｅ領域とＰＬ１−２０ｅ領域に形成された画素電極は、側面から視認される輝度を増加させるために、輝度比曲線の屈曲は減少する。輝度比曲線の屈曲が減ると、減るとき、各階調レベルに応じて視認される輝度の変化が小さいために、液晶表示装置の視認性はよくなる。輝度比曲線は、図１３ａと図１３ｂ（後述）に示したように、横軸の階調値に応じて縦軸の輝度比が変わることを表す。
【０２０５】
図２０ｆは、本発明の別の実施形態による画素電極の平面図である。図２０ｆに示した画素電極は、本発明の特徴により、微細枝１９７と微細スリット１９９の構造によって５個の領域を有し、１個以上の領域で微細枝１９７の幅は、十字形の幹から遠くなるとき、又は副画素電極の中心線から外郭に向かっていくとき、漸次的に増加する。このような画素電極を有する液晶表示装置は、図２０ｅと関連して説明した効果を有する。以下、説明の反復を避けるため、図２０ｅを参照して説明した又は前述した２個の副画素電極の構成、ドメインの構造、微細枝１９７又は微細スリット１９９の形状、微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅及び微細枝１９７と微細スリット１９９の方向などは省略するか、簡単に説明する。
【０２０６】
第１副画素電極１９１ｈは、微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅の分布によって２個の領域ＰＨ１-２０ｆ、ＰＨ２−２０ｆを有する。ＰＨ１-２０ｆ領域において、微細スリット１９９の幅は、微細スリット１９９の延びる方向に沿って実質的に一定であり、微細枝１９７の幅（Ｓ）は、微細枝１９７の延びる方向に沿って十字形の幹１９５から遠くなるとき、又は副画素電極の中心線から外郭に向かっていくとき、漸次的に増加する。ＰＨ１-２０ｆ領域内にある微細枝１９７と微細スリット１９９の主方向角は、ＰＨ２−２０ｆ領域との境界部に近くなるとき、漸次的に大きくなる。ＰＨ２−２０ｆ領域における微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅はそれぞれ、これらの延びる方向で実質的に一定である。この領域で微細枝１９７と微細スリット１９９の主方向角はそれぞれ、Ｄ１又はゲート線１２１に対して約３０°〜４５°範囲内の値と、約１３５°〜１５０°範囲内の値であってもよく、より好ましくは、約３８°又は約１４２°である。ＰＨ１-２０ｆ領域における微細枝１９７の最大幅（Ｓ）は、ＰＨ２−２０ｆ領域における微細枝１９７の幅より大きくても、又は同じであってもよい。ＰＨ１-２０ｆ領域における微細スリット１９９の幅（Ｗ）は、ＰＨ２−２０ｆ領域における微細スリット１９９の幅と実質的に類似であってもよい。
【０２０７】
第２副画素電極１９１lは、微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅の分布によって３個の領域ＰＬ１−２０ｆ、ＰＬ２−２０ｆ、ＰＬ３−２０ｆを有する。
【０２０８】
ＰＬ１−２０f領域における微細スリット１９９の幅は、微細スリット１９９の延びる方向に沿って一定であり、微細枝１９７の幅（Ｓ）は、微細枝１９７の延びる方向に沿って十字形の幹から遠くなるとき、又は副画素電極の中央から外郭に向かっていくとき、漸次的に増加する。微細枝１９７の幅は、隣接した微細スリット１９９の幅より大きくても、または同じであってもよい。微細枝１９７と微細スリット１９９の方向についての主方向角は、ＰＬ２−２０f領域の境界部に近くなるほど、漸次的に大きくなる。ＰＬ２−２０f領域における微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅は、微細枝１９７と微細スリット１９９の延びる方向に沿って実質的に一定である。微細枝１９７と微細スリット１９９の主方向角はそれぞれ、Ｄ1方向又はゲート線１２１の方向に対して約３０°〜４５°範囲内の値と、約１３５°〜１５０°範囲内の値であってもよく、より具体的には、約３８°又は約１４２°であってもよい。ＰＬ３−２０領域における微細スリット１９９の幅は、微細スリット１９９の延びる方向に沿って一定であり、微細枝１９７の幅（Ｓ）は、微細枝１９７の延びる方向に沿って十字形の幹から遠くなるとき、漸次的に増加する。微細枝１９７の幅は、隣接した微細スリット１９９の幅より大きくても、又は同じであってもよい。微細枝１９７と微細スリット１９９の主方向角はそれぞれ、ＰＬ２−２０f領域との境界部では、ＰＬ２−２０f領域に形成された微細枝１９７と微細スリット１９９の主方向角と類似であり、ＰＬ２−２０f領域との境界部から遠くなるとき、漸次的に大きくなる。
【０２０９】
ＰＬ１−２０f領域における微細枝１９７と微細スリット１９９の最大主方向角は、ＰＬ２−２０f領域における主方向角より小さくても、又は同じであってもよく、ＰＬ３−２０f領域における微細枝１９７と微細スリット１９９の最小主方向角はそれぞれ、ＰＬ２−２０f領域における微細枝１９７と微細スリット１９９の主方向角より大きくても、又は同じであってもよい。ＰＬ１−２０f領域とＰＬ３−２０f領域における微細枝１９７の最大幅（Ｓ）は、ＰＬ２−２０f領域における微細枝１９７の幅より大きくても、又は同じであってもよい。ＰＬ１−２０f、ＰＬ２−２０f及びＰＬ３−２０f領域における微細スリット１９９の幅（Ｗ）は、実質的に類似であってもよい。このように形成された画素電極は、前述したように、液晶表示装置の側面視認性を向上させる。
【０２１０】
図２０ｇは、本発明の別の実施形態による画素電極の平面図である。図２０ｇに示した画素電極は、本発明の特徴により、微細枝１９７と微細スリット１９９の構造によって４個の領域を有し、各領域における微細枝１９７や微細スリット１９９は一度折れ曲がる。このように形成された微細枝１９７は、液晶層に形成された電気場の強さを実質的に減少しないために、液晶表示装置の透過率は減らせず、液晶表示装置の視認性はよくなる。以下、既に前述した説明は省略し、本発明の特徴的なところについて詳細に説明する。
【０２１１】
第１副画素電極１９１ｈ及び第２副画素電極１９１ｌの領域に形成された微細枝１９７と微細スリット１９９はそれぞれ、これらの延びる方向に沿って実質的に一定の幅を有する。また、各副画素電極の各ドメインを構成する微細枝１９７の各々は、一度折れ曲がって二つに分岐したストライプ形状の微細枝１９７を有する。二つに分岐したストライプ形状の微細枝１９７は、異なる方向に延びる。第１副画素電極１９１ｈ及び第２副画素電極１９１ｌを構成する微細枝１９７の各々は、第１直線状微細枝１９７と第２直線状微細枝１９７からなる。第１直線状微細枝１９７は、十字形の幹に連結された微細枝１９７であり、第２直線状微細枝１９７は、第１直線状微細枝１９７に連結された微細枝１９７である。第１副画素電極１９１ｈにおいて、第１直線状微細枝１９７は、Ｄ1方向又はゲート線１２１方向と約３０°〜約３９°範囲内の値、より具体的には、約３７°を成してもよく、第２直線状微細枝１９７は、Ｄ1方向又はゲート線１２１方向と約４０°〜約５０°範囲内の値、より具体的には、約４２°を成してもよい。第２副画素電極１９１ｌにおいて、第１直線状微細枝１９７は、Ｄ1方向又はゲート線１２１方向と約３０°〜約３９°範囲内の値、より具体的には、約３７°を成してもよく、第２直線状微細枝１９７は、Ｄ1方向又はゲート線１２１方向と約４０°〜約５０°範囲内の値、より具体的には、約４２°を成してもよい。
【０２１２】
第１副画素電極１９１ｈは、微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅によって２個の領域ＰＨ１-２０ｇ、ＰＨ２−２０ｇを有する。ＰＨ１-２０g及びＰＨ２−２０ｇ領域の各々で、微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅はそれぞれ一定である。ＰＨ１-２０ｇ領域における微細枝１９７の幅は、微細スリット１９９の幅より大きくてもよい。ＰＨ２−２０ｇ領域における微細枝１９７の幅は、微細スリット１９９の幅と実質的に同じである。ＰＨ１-２０ｇ領域における微細枝１９７の幅は、ＰＨ２−２０ｇ領域における微細枝１９７の幅より大きくてもよい。ＰＨ１-２０ｇ領域とＰＨ２−２０ｇ領域における微細スリット１９９の幅は、実質的に同じであってもよい。ＰＨ１-２０ｇ領域における微細枝１９７の幅は、ＰＨ２−２０ｇ領域における微細枝１９７の幅より大きくてもよい。第２副画素電極１９１ｌは、微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅によって２個の領域ＰＬ１−２０ｇ、ＰＬ２−２０ｇを有する。ＰＬ１−２０ｇ領域における微細スリット１９９の幅は、微細枝１９７の幅より大きくてもよい。ＰＬ２-２０ｇ領域における微細枝１９７の幅は、微細スリット１９９の幅と実質的に同じである。ＰＬ１−２０ｇ領域における微細スリット１９９の幅は、ＰＬ２−２０ｇ領域における微細スリット１９９の幅より大きくてもよい。ＰＬ１−２０ｇ領域における微細枝１９７の幅は、ＰＬ２−２０g領域における微細枝１９７の幅と実質的に同じである。ＰＬ１−２０g領域における微細枝１９７の幅は、ＰＬ２−２０ｇ領域における微細枝１９７の幅より大きくてもよい。このように形成された画素電極は、前述したように、液晶表示装置の透過率を減らせず、側面視認性を向上できる。
【０２１３】
図２０ｈは、本発明の別の実施形態による画素電極の平面図である。図２０ｈに示した画素電極は、ジグザグ形状を有する微細枝１９７と、第２副画素電極１９１ｌに形成された横及び縦連結部１９３ｌ、１９４ｌを除いて、図２０ｅと関連して説明した構造と実質的に同様である。従って、重複した説明は省略する。図２０ｈに示した微細枝１９７はジグザグ形状を有することによって、前述したように液晶表示装置の虹ムラが減少できる。
【０２１４】
微細枝１９７と微細スリット１９９の構造によって、画素電極は５個の領域ＰＨ１-２０ｈ、ＰＨ２−２０ｈ、ＰＬ１−２０ｈ、ＰＬ２−２０ｈ、ＰＬ３−２０ｈを有し、微細スリット１９９の幅が、十字形の幹から画素電極の外郭に向かっていくとき、漸次的に増加する。第１副画素電極１９１ｈ及び第２副画素電極１９１ｌはそれぞれ、十字形の幹により４個のドメインを有する。領域ＰＨ１-２０ｈ、ＰＨ２−２０ｈ、ＰＬ１−２０ｈ、ＰＬ２−２０ｈ、ＰＬ３−２０ｈの各々で、微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅、微細枝１９７の主方向角と微細スリット１９９の主方向角などは、図２０ｅと関連して既に説明した。このように形成された画素電極は、液晶表示装置の視認性を良好にし、虹ムラを減少できる。
【０２１５】
図２０ｉは、本発明の別の実施形態による画素電極の平面図である。図２０ｉに示した画素電極は、ジグザグ形状を有する微細枝１９７、第２副画素電極１９１ｌに形成された横及び縦連結部１９３ｌ、１９４ｌ及びＰＬ１−２０ｉ領域に形成された微細枝１９７と微細スリット１９９の幅を除いて、図２０ｇと関連して説明した構造と実質的に同じである。従って、重複された説明は省略する。図２０ｉに示した微細枝１９７はジグザグ形状を有することにより、前述のように、液晶表示装置の虹ムラが減少できる。
【０２１６】
第２副画素電極１９１ｌを構成するＰＬ１−２０ｉ領域における微細枝１９７の幅は、微細スリット１９９の幅より大きくてもよい。ＰＬ２−２０ｉ領域における微細枝１９７の幅は、微細スリット１９９の幅と実質的に同じである。ＰＬ１−２０ｉ領域における微細枝１９７の幅は、ＰＬ２−２０ｉ領域における微細枝１９７の幅より大きくてもよい。ＰＬ１−２０ｉ領域における微細スリット１９９の幅は、ＰＬ２−２０ｉ領域における微細スリット１９９の幅と実質的に同じであってもよい。微細枝１９７と微細スリット１９９の構造によって、画素電極は４個の領域ＰＨ１-２０ｉ、ＰＨ２−２０ｉ、ＰＬ１−２０ｉ、ＰＬ２−２０ｉを有し、微細枝１９７及び微細スリット１９９の幅は、延びる方向に沿って同一であり、第１副画素電極１９１ｈ及び第２副画素電極１９１lの各々は、十字形の幹により４個のドメインに分けられる。ＰＬ１−２０ｉ領域に形成された微細枝１９７と微細スリット１９９の幅を除いて、領域ＰＨ１-２０ｉ、ＰＨ２−２０ｉ、ＰＬ１−２０ｉ、ＰＬ２−２０ｉの各々で微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅、微細枝１９７の主方向角と微細スリット１９９の主方向角などは、図２０ｇと関連して説明した。このように形成された画素電極は、液晶表示装置の視認性を良好にし、虹ムラを減少できる。
【０２１７】
図２０ｊは、本発明の別の実施形態による画素電極の平面図である。図２０ｊに示した画素電極は、第３領域、即ち、ＭＡ２０ｊ領域で縦連結部１９３がないことを除き、図３と関連して説明した画素電極の構造と実質的に類似である。以下、説明の便宜上、重複された説明は省略する。ＭＡ２０ｊ領域は、図３と関連して説明したＭＡ領域と類似に、微細枝１９７の幅又は微細スリット１９９の幅、より好ましくは、微細スリット１９９の幅が漸次的に変わる領域である。
【０２１８】
図３に示した画素電極のＭＡ領域、ＭＡとＬＡとの境界領域又はＭＡとＨＡとの境界領域で微細枝１９７の幅又は微細スリット１９９の幅が変わるために、画素電極の縦連結部１９３により形成された電気場の強さと微細枝１９７と微細スリット１９９により形成された電気場の強さのバランスが崩れ得る。これにより、これらの領域で液晶分子は不規則的に配列でき、テクスチャが発生できる。これを改善するため、図２０ｊに示したように、画素電極は、データ線１７１に隣接したＭＡ２０ｊ領域で縦連結部１９３を有さなくてもよい。即ち、データ線１７１に隣接したＭＡ20j領域で微細スリット１９９が連結され、微細枝１９７の末端が閉鎖され得る。ＭＡ２０ｊ領域では、他の領域（ＨＡ２０ｊ領域、ＬＡ２０ｊ領域）に形成された縦連結部１９３がないために、縦連結部１９３により形成された電気場がないか、微弱である。従って、データ線１７１に隣接したＭＡ２０ｊ領域で、液晶分子は微細枝１９７又は微細スリット１９９により形成された電気場より大きな影響を受けるために、液晶分子は微細枝１９７の方向に配列できる。このように形成された画素電極は、ＭＡ２０ｊ領域でテクスチャを減らし、液晶表示装置の透過率を高めることができる。
【０２１９】
以下、図２２ａ〜図２２ｈを参照して、本発明の別の実施形態による液晶表示板組立体３００の構造について詳細に説明する。図２２ａ〜図２２ｈに示した液晶表示板組立体３００の各々は、本発明の特徴によって異なる積層構造を有する。このような積層構造は、後に進行する液晶表示板組立体モードの工程で均一の光硬化層３５，３６を形成させ、又は未硬化の光硬化剤を減少し得る。また、上部表示板２００又は下部表示板１００に含まれた配向膜を構成する主配向膜３３，３４と光硬化層３５，３６が平だな下部膜の上に形成されるために、液晶表示装置の表示品質は向上できる。図２２ａ〜図２２ｈはそれぞれ、図１８に示した画素配置図のライン２１ａ−２１ａ´に沿った断面図である。図２２ａ〜図２２ｈに示した液晶表示板組立体３００は、積層構造を除き、図３〜図４ｃ及び図１８〜図２１ｂと関連した説明と類似であるため、説明の便宜上、重複された説明は省略した。従って、図２２ａ〜図２２ｈの構造を有する液晶表示板組立体３００は、前述又は後述の画素電極層のパターンを有してもよい。
【０２２０】
図２２ａ〜図２２ｄに示した液晶表示板組立体３００は、下部表示板１００に形成された遮光部材２２０を有する。まず、図２２ａを参照して、本発明の実施形態により液晶表示板組立体３００を製造する方法及び構造について簡略に説明する。上部表示板２００は、上部基板２１０、共通電極２７０及び上板配向膜２９２を有する。前述の方法により上部基板２１０の上に共通電極２７０が形成され、共通電極２７０上に後述の液晶表示板組立体のモードにより上板配向膜２９２が形成される。上板配向膜は主配向膜３４と光硬化層３６からなり得る。
【０２２１】
下部表示板１００は、後述する説明のように作製する。下部基板１１０上に維持電極線の縦部１２８を含んだゲート層導電体が形成される。ゲート層導電体は、前述のパターン１２１、１２３、１２４ｈ、１２４ｌ、１２４ｃ、１２５，１２６，１２７を有してもよい。ゲート層導電体上にゲート絶縁膜１４０が形成される。ゲート絶縁膜１４０上に半導体１５４が形成される。半導体１５４は、前述のパターン１５４ｈ、１５４ｌ、１５４ｃを有し得る。半導体１５４上に線形抵抗性接触部材１６５が形成される。
【０２２２】
線形抵抗性接触部材１６５は、前述のパターンを有してもよい。線形抵抗性接触部材１６５上にデータ線１７１を含んだデータ層導電体が形成される。データ層導電体は、前述のパターン１７３ｈ、１７３ｌ、１７３ｃ、１７５ｈ、１７５ｌ、１７５ｃ、１７７ｃを有してもよい。
【０２２３】
データ層導電体上に第１保護膜１８１が形成される。第１保護膜１８１は、より好ましくは、前述した無機絶縁物、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ)、酸化チタン（ＴｉＯ２)、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３)又はジルコニア（ＺｒＯ２）であってもよい。第１保護膜１８１上にカラーフィルタ２３０が形成される。
【０２２４】
カラーフィルタ２３０は、データ線１７１、データ線１７１に隣接した維持電極線又はカラーフィルタ２３０上に形成された遮光部材２２０と重畳できる。図２２ａに示したように、隣接した二つの単位画素の間に位置したデータ線１７１の両側にある維持電極線の縦部１２８と重畳するカラーフィルタ２３０の少なくとも側壁とこれらとの間のデータ線１７１と重畳する遮光部材２２０が形成される。カラーフィルタ２３０は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）からなってもよく、又は赤色（Red）、緑色（Green）、青色（Blue）及びイエロー（Yellow）からなってもよい。カラーフィルタ２３０上に遮光部材２２０が形成される。遮光部材２２０は、データ線１７１を完全に覆ってもよく、データ線１７１の両側に位置した縦連結部１９３ｈと重畳してもよい。遮光部材２２０は、薄膜トランジスタのチャンネル上に形成されてもよい。遮光部材２２０は、接触孔１８５ｈ、１８５ｌの下には形成されなくてもよい。
【０２２５】
遮光部材２２０の上に第２保護膜１８２が形成される。第２保護膜１８２は、より好ましくは、無機絶縁物、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）又はジルコニア（ＺｒＯ２）である。第２保護膜１８２上に画素電極層が形成される。画素電極層は、縦連結部１９３ｈを含んだ前述又は後述のパターン１８７、１８９、１９１ｈ、１９１ｌ、１９２ｈ、１９２ｌ、１９３ｌ、１９４ｈ、１９４ｌ、１９５ｈ、１９５ｌ、１９６，１９７ｈ、１９７ｌ、１９８ｈ、１９８ｌ、７１３ｈ、７１３ｌ、７１５ｈ、７１５ｌ、７１７ｈ、７１７ｌと画素電極の構造を有してもよい。
【０２２６】
データ線１７１の両方に形成された縦連結部１９３ｈは、維持電極線の縦部１２８の少なくとも一部分と重畳できる。画素電極層上に間隔材２５０(図示せず)が形成される。間隔材２５０は、カラーフィルタを構成する顔料を含んでよく、色を帯びた物質からなってもよい。本発明の実施形態により、間隔材２５０の色は黒色であってもよい。発明の別の実施形態により、下部表示板の内部領域には間隔材２５０と、外郭領域には遮光パターンが、同時に形成されてもよい。間隔材２５０と遮光パターンは黒色であってもよく、遮光パターンは、外郭領域で漏れる（leak）光を遮断できる。
【０２２７】
間隔材２５０上に後述の液晶表示板組立体のモードにより下板配向膜２９１が介在される。下板配向膜２９１は、主配向膜３３と光硬化層３５からなり得る。上部表示板２００と下部表示板１００の間に液晶層３が形成される。
【０２２８】
このように製造した下部表示板１００は、不透明膜又は遮光部材２２０を含んでいる。即ち、光を遮断又は吸収する膜、例えば、保護膜１８１，１８２、カラーフィルタ２３０又は遮光部材２２０が下部表示板１００に形成されている。しかし、上部表示板２００は、光を遮断又は吸収する物質を一般的に含まない。このように製造した上部表示板２００は、光を遮断又は吸収する物質が少ないので、液晶表示板組立体のモードの工程を進行するため、上部表示板２００に入射された光は、下板配向膜２９１及び上板配向膜２９２を形成する材料に均一に入射し得る。均一の下板配向膜２９１及び上板配向膜２９２を形成するため、電界又は蛍光の露光工程で照射される光は、配向膜より形成される材料に均一に照射されなければならない。更に、未硬化の硬化剤を減らすため、光が照射されなかった領域を持つべきではない。これにより、下板配向膜２９１及び上板配向膜２９２は均一に形成され、未硬化の光硬化剤は大幅に減少され得る。また、上部表示板２００が実質的に平坦な層を有するために、液晶分子が均一に配向され得る。従って、液晶表示装置の表示品質は向上できる。
【０２２９】
以下、図２２ｂを参照して、本発明の実施形態による液晶表示板組立体３００の製造方法及び構造について簡略に説明する。図２２ｂに示した液晶表示板組立体３００は、本発明の特徴により画素電極層上に遮光部材２２０と間隔材（図しせず）を同時に形成する工程により製造される。上部表示板２００は、図２２ａを参照して言及した説明と同様に製造される。下部表示板１００は、後述の説明と同様に製造する。ゲート層導電体、ゲート絶縁膜１４０、半導体１５４、線形抵抗性接触部材１６５、データ層導電体、第１保護膜１８１及びカラーフィルタ２３０は、図２２ａを参照して前述した説明と同様に形成される。カラーフィルタ２３０上に第２保護膜１８２が形成される。第２保護膜１８２は、カラーフィルタ２３０の上面を平坦化するため、より好ましくは、有機絶縁物であってもよい。第２保護膜１８２上に画素電極層が形成される。画素電極層は、図２２ａを参照して前述した説明と同様に形成し得る。画素電極層上に遮光部材２２０と間隔材２５０が同時に形成される。遮光部材２２０と間隔材２５０が同一の材料により同時に形成されるために、工程の単純化が得られる。間隔材２５０は、前述のように、色を帯びてもよい。本発明の実施形態により、遮光部材２２０と間隔材２５０は黒色であってもよい。間隔材（図示せず）上に後述の方法により下板配向膜２９１が形成される。このように形成された下部表示板１００と上部表示板２００は、図２２ａを参照して前述した説明と同一の効果を有してもよい。
【０２３０】
以下、図２２cを参照して、本発明の実施形態により、液晶表示板組立体３００の製造方法及び構造について簡略に説明する。図２２ｃに示した液晶表示板組立体３００は、本発明の特徴により重畳するカラーフィルタの中、下側の一つのカラーフィルタは、凹んだ断面を有する。更に、他のカラーフィルタの側面と重畳する一つのカラーフィルタの重畳部をデータ線上に有し、重畳部上に遮光部材が形成される。上部表示板２００は、図２２ａを参照して前述した説明と同一に製造する。下部表示板１００は、後述の説明と同様に製造する。ゲート層導電体、ゲート絶縁膜１４０、半導体１５４、線形抵抗性接触部材１６５、データ層導電体及び第１保護膜１８１は、図２２ａを参照して前述した説明と同一に形成される。第１保護膜の上にカラーフィルタ２３０が形成される。カラーフィルタ２３０を構成する基本色の中で二つ以上の色をデータ線１７１上で重畳できる。カラーフィルタ２３０の基本色が重畳することで、カラーフィルタ２３０の上部が膨らむことを防止するため、重畳するカラーフィルタ２３０の中の一つは、フォトリソグラフィ−工程で凹状に形成され得る。例えば、図２２Ｃに示すように、左側のカラーフィルターのデータ線１７１上に対応する縁部が削り取られるようにエッチングされている。右側のカラーフィルターの縁部は、この左側のカラーフィルターの縁部を覆うように形成され、全体としてカラーフィルター２３０が平坦に形成される。このように平坦に形成されたカラーフィルタ層は、液晶分子又は光硬化剤の拡散性をよくなるようにする。カラーフィルタ２３０上に第２保護膜１８２が形成される。第２保護膜１８２は、好適に前述した無機絶縁物であってもよい。第２保護膜１８２の以後に形成される画素電極層、遮光部材２２０、間隔材２５０及び下板配向膜は、図２２ｂを参照して言及した説明と同様である。このように形成された下部表示板１００と上部表示板２００は、図２２ａを参照して説明した効果と同一の効果を有することができる。
【０２３１】
以下、図２２ｄを参照して、本発明の実施形態による液晶表示板組立体３００の製造方法及び構造について簡略に説明する。図２２ｄに示した液晶表示板組立体３００は、本発明の特徴により遮光部材２２０で画素の境界を取り囲み、遮光部材により取り囲まれた内側に液状のカラーフィルタ２３０の材料が塗布される工程を含む。上部表示板２００は、図２２ａを参照してなされた説明と同一に形成される。下部表示板１００は、後述の説明と同様に製造する。ゲート層導電体、ゲート絶縁膜１４０、半導体１５４、線形抵抗性接触部材１６５、データ層導電体及び第１保護膜１８１は、図２２ａを参照してなされた説明と同一に形成される。第１保護膜の上に遮光部材２２０が形成される。遮光部材２２０は、画素同士間の境界、例えば、データ線１７１又はゲート線１２１に沿って一画素を完全に取り囲む形態で形成され得る。このように、遮光部材２２０が形成されることにより、以後に行われる液状のカラーフィルタ２３０の材料が遮光部材２２０の外側の内に塗布されてもよい。遮光部材２２０により取り囲まれた内側に液状のカラーフィルタ２３０の材料が塗布される。液状のカラーフィルタ２３０の材料は、前述のインクジェット方法により塗布され、形成され得る。インクジェット方法でカラーフィルタ２３０を形成することにより、カラーフィルタ２３０のパターンを製造するための工程は単純化できる。カラーフィルタ２３０上に第２保護膜１８２が形成される。第２保護膜１８２は、カラーフィルタ２３０の上面を平坦化するため、好ましくは、有機絶縁物であってもよい。第２保護膜１８２上に画素電極層が形成され、画素電極層の上に間隔材２５０が形成され、間隔材２５０上に下板配向膜２９１が形成される。画素電極層、間隔材２５０及び下板配向膜２９１は、図２２ａを参照してなされた説明と同一に形成され得る。このように形成された下部表示板１００と上部表示板２００は、図２２ａを参照して説明した効果と同様の効果を有することができる。
【０２３２】
図２２ｅ〜図２２ｈに示した液晶表示板組立体３００は、本発明の特徴により上部表示板２００に形成された遮光部材２２０を有する。図２２ｅを参照して、本発明の実施形態により液晶表示板組立体３００を製造する方法及び構造について簡略に説明する。
【０２３３】
上部表示板２００は、上部基板２１０、遮光部材２２０、カラーフィルタ２３０、蓋膜２２５、共通電極２７０、間隔材（図示せず）及び上板配向膜２９２を有する。前述の方法により上部基板２１０上に遮光部材２２０が形成される。遮光部材２２０は、データ線１７１を完全に覆うことができ、データ線１７１の両方に位置した縦連結部１９３ｈの少なくとも一部と重畳できる。遮光部材２２０は、薄膜トランジスタのチャンネルと重畳するように形成され得る。
【０２３４】
遮光部材２２０上に、前述の方法によりカラーフィルタ２３０が形成される。カラーフィルタ２３０は、データ線１７１、データ線１７１に隣接した不透明膜又はカラーフィルタ２３０の形成後に形成された遮光部材２２０と重畳し得る。カラーフィルタ２３０は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）からなってもよく、又は赤色（Red）、緑色（Green）、青色（Blue）及びイエロー（Yellow）からなってもよい。カラーフィルタ２３０上には、下部膜を平坦化するため、蓋膜２２５が形成される。蓋膜２２５上には、前述の方法により共通電極２７０が形成される。共通電極２７０上に間隔材２５０が形成されてもよい。間隔材２５０は、カラーフィルタを構成する顔料を含み、色を帯びた物質から構成され得る。間隔材２５０の色は黒色であってもよい。これと違って、間隔材２５０が下部表示板１００の下板配向膜２９１の下に形成され得る。間隔材２５０上に後述の液晶表示板組立体のモードにより上板配向膜２９２が形成される。上板配向膜２９２は、主配向膜３３と光硬化層３６からなり得る。
【０２３５】
下部表示板１００は、後述の説明と同様に形成される。下部基板１１０上に維持電極線の縦部１２８を含んだゲート層導電体が形成される。ゲート層導電体は、前述のパターン１２１、１２３、１２４ｈ、１２４ｌ、１２４ｃ、１２５，１２６，１２７を有してもよい。ゲート層導電体上にゲート絶縁膜１４０が形成される。
【０２３６】
ゲート絶縁膜１４０上に半導体１５４が形成される。半導体１５４は、前述のパターン１５４ｈ、１５４ｌ、１５４ｃを有してもよい。半導体１５４上に線形抵抗性接触部材１６５が形成される。線形抵抗性接触部材１６５は、前述のパターンを有してもよい。
【０２３７】
線形抵抗性接触部材１６５上にデータ線１７１を含んだデータ層導電体が形成される。データ層導電体は、前述のパターン１７３ｈ、１７３ｌ、１７３ｃ、１７５ｈ、１７５ｌ、１７５ｃ、１７７ｃを有してもよい。
【０２３８】
データ層導電体上に第１保護膜１８１が形成される。第１保護膜１８１は、より好ましくは、前述の無機物からなってもよい。第１保護膜１８１上に画素電極層が形成される。画素電極層は、縦連結部１９３ｈを含んだ前述又は後述のパターン１８７、１８９、１９１ｈ、１９１ｌ、１９２ｈ、１９２ｌ、１９３ｌ、１９４ｈ、１９４ｌ、１９５ｈ、１９５ｌ、１９６，１９７ｈ、１９７ｌ、１９８ｈ、１９８ｌ、７１３ｈ、７１３ｌ、７１５ｈ、７１５ｌ、７１７ｈ、７１７ｌと画素電極の構造を有してもよい。データ線１７１の両方に形成された縦連結部１９３ｈは、維持電極線の縦部１２８と重畳できる。
【０２３９】
画素電極層上に後述の方法により下板配向膜２９１が形成される。下板配向膜２９１は、主配向膜３３と光硬化層３５からなってもよい。上部表示板２００と下部表示板１００との間に液晶層３が形成される。このように製造された上部表示板２００と下部表示板１００は、図２２ａを参照して説明した効果を有するのが好ましい。即ち、上部表示板２００が光を遮断又は吸収する膜２２０、２３０、２２５を含んでおり、下部表示板１００は、光を遮断する物質を実質的に含まない。下板配向膜２９１及び上板配向膜２９２を形成するため、電界又は蛍光の露光工程で照射される光は、下部表示板１００に入射され得る。これにより、下板配向膜２９１及び上板配向膜２９２は均一に形成され、未硬化の光硬化剤は大きく減少できる。従って、これを有する液晶表示装置の表示品質は向上できる。
【０２４０】
図２２ｆに示した液晶表示板組立体３００は、画素電極層と第１保護膜１８１との間に第２保護膜１８２が形成されることを除き、図２２ｅで前述した説明と実質的に類似である。第２保護膜１８２は下部膜を平坦化するため、有機物からなってもよい。
【０２４１】
図２２ｇに示した液晶表示板組立体３００は、カラーフィルタ２３０が形成される方法を除いて、図２２ｆで言及した説明と実質的に類似である。図２２ｇに示した上部表示板のカラーフィルタは、図２２ｄを参照して既に説明したインクジェット方法により形成できる。
【０２４２】
図２２ｈに示した液晶表示板組立体３００は、図２２ｇに示した液晶表示板組立体３００に隔壁又は平坦化のため、遮光部材２２０上に形成した蓋膜２２５を有する。蓋膜２２５の形成後、遮光部材２２０と蓋膜２２５の側壁の内側には、インクジェット方法によりカラーフィルタ２３０の層が形成され得る。隔壁は、一画素に形成されたカラーフィルタの色を区分する部分に形成してもよい。以上のように、図２２ａ〜図２２ｈに示した構造を有する上部及び下部表示板１００、２００は、液晶表示装置の表示品質を向上できる。
【０２４３】
本発明により、図２１ａ、図２１ｂ及び図２２ａないし図２２ｈに示した蓋膜２２５は、アクリル系物質を含んでもよい。蓋膜２２５に含まれたアクリル系物質は、蓋膜を形成する工程で硬化され得る。硬化されたアクリル系物質を含んだ蓋膜は、短波長の紫外線を高く透過させるために、光硬化剤又は反応性メゾゲンに入射される光のエネルギー又は強度は大きくなり得る。従って、光硬化剤又は反応性メゾゲンの反応率（cross-linking rate）は増加できる。
【０２４４】
３）図１８に示したＡ１９領域の拡大図
以下、図１８、図１９ａ及び図１９ｂを参照して、図１８に示したＡ１９領域の構造について詳細に説明する。図１９ａは、図１８に示したＡ１９領域の拡大図である。Ａ１９領域に形成された各層のパターン、例えば、第１及び第２画素電極接触部１９２ｈ、１９２ｌと第１及び第２画素電極の接続点連結部のパターンは、液晶表示装置の未復元又は光漏れを改善できる。図２３ａ〜図２３ｆ及び図２４ａ〜図２４ｔに示したパターンは、液晶表示装置の未復元又は光漏れを改善するための別の実施形態である。
【０２４５】
後述するように、本発明者らは、液晶表示装置の未復元と光漏れの現象を見出した。未復元は、ある一つの配列状態、例えば、安定した配列状態から他の配列状態への転移が遅れる現象である。液晶表示装置がユーザにより使用される際、液晶表示装置の表示部が加圧されるか、又は外部の衝撃を受けると、液晶層の液晶分子は再配列する。この際、再配列した液晶分子が元の状態に戻らず、所定時間の間、再配列した状態を維持し得る。更に、画素電極にデータ電圧が印加され、液晶層に電気場が形成されても、安定的な状態で配列した液晶分子は、一部領域で画素電極に形成された電気場に応じて液晶分子が動かず、以前の配列状態、例えば、安定的な状態が続く。このような現象が液晶分子の未復元である。液晶分子の未復元は、テクスチャ不良を発生し得る。
【０２４６】
図１８と図１９ａに示した画素構造で、第１又は第２副画素の十字形の幹部１９５領域と第１副画素と第２副画素の境界領域（Ａ１９）で、液晶分子の配列方向が一致して、液晶分子が安定的な状態で維持しようとする特性のために、未復元現象が起こり得る。加圧又は外部のショックがない状態では、十字形の幹部１９５領域の液晶分子と境界領域（Ａ１９）の液晶分子は、互いに独立した状態を維持するが、ショックがあれば、これらの領域における液晶分子は、同じ方向の安定した配列で再配列できる。未復元を改善するため、即ち、液晶分子が安定的な状態で配列しないように、図１８に示したＡ１９領域及びＡ１９領域に隣接した領域で電気場の強度及び方向が調節されなければならない。
【０２４７】
光漏れは、データ電圧により制御されない液晶層により外部光（図示せず）が液晶表示板組立体３００を通過する現象である。例えば、外部ショックにより下部表示板と上部表示板の液晶分子の配列が捩れた場合、液晶表示板組立体３００に入射される光は、液晶表示装置により制御されず、液晶表示板組立体を通過し得る。光漏れ現象は、液晶表示装置が駆動されないときにも発生し得る。更に、下部表示板と上部表示板の配列が捩れた場合、遮光部材が正配列から外れるか、液晶層に形成された電気場が歪んで、光漏れが起こり得る。光漏れにより、液晶表示装置は、テクスチャ、ムラ、赤っぽい又は緑っぽい色の不良を生じ得る。光漏れによるテクスチャ又はムラ不良は、画素電極の境界領域で発生する。光漏れによる赤っぽい不良は、液晶表示装置が赤っぽい色を帯びるために、赤色の光漏れが他の色の光漏れより多く視認される場合に発生する。また、緑っぽい不良又は基本画素群を構成する他の色の不良も、赤っぽい不良の発生する過程と同様に、いずれかの一つ以上のカラー光が、他のカラー光より多く視認される場合に発生する。叩きによる光漏れは光漏れの一種であり、液晶表示装置を叩いたときに発生する。液晶表示装置が叩かれたとき、下部表示板１００と上部表示板２００は、正配列から約１０μｍ〜１５μｍ範囲内の値でずれ、この際、上部表示板２００と下部表示板１００に形成された層の誤整列により叩きの光漏れが生じ得る。
【０２４８】
図１９ａに示した第１及び第2画素電極の接触部１９２ｈ、１９２ｌ、第１及び第2画素電極の接続点連結部、画素電極及び他の層のパターンは、未復元と光漏れ不良を改善するための実施形態である。第１及び第2画素電極の接触部１９２ｈ、１９２ｌの各々は、第１及び第２ドレイン電極１７５ｈ、１７５ｌと、第１及び第2画素電極の接続点連結部を電気的に連結する。第１及び第２画素電極の接続点連結部はそれぞれ、第１及び第2画素電極の接触部１９２ｈ、１９２ｌと第１及び第２画素電極１９１ｈ、１９１ｌを電気的に連結する作用をする。第１及び第２画素電極１９１ｈ、１９１ｌはそれぞれ、第１及び第2画素電極の接触部１９２ｈ、１９２ｌと第１及び第２画素電極の接続点連結部によりデータ信号の印加を受ける。第１画素電極の接触部１９２ｈと第１画素電極の接続点連結部は、凹形状に形成できる。
【０２４９】
第１画素電極の接続点連結部は、第１画素電極の横接続部７１３ｈ、第１画素電極の斜線接続部７１４ｈ及び第１画素電極の縦接続部７１５ｈからなり得る。第１画素電極の縦接続部７１５ｈは、第１画素電極の横接続部７１３ｈと連結された第１画素電極の斜線接続部７１４ｈから傾斜した二つの分枝と連結された、実質的に縦方向に延びる二つの枝からなってもよく、第１画素電極の中央部の微細枝１９７、より詳しくは、十字形の幹の縦部１９５vの右側の微細枝１９７と連結される。
【０２５０】
本発明の実施形態により第１画素電極の接続部連結点の配線は、図面に示したように、傾斜して形成される第１画素電極の斜線接続部７１４ｈであってもよい。図１９Ａにおいて、第１の画素電極縦接続部７１５ｈは、十字状ブランチの縦部１９５ｖの伸張方向と同一のＤ２方向に延在している。第１画素電極の斜線接続部７１４ｈは、第１の画素電極縦接続部７１５ｈから、縦方向であるＤ２方向に対して右側方向に斜めに方向に延在しており、第１画素電極の横接続部７１３ｈの配線、偏光子の偏光軸又は前述のＤ1方向に対して約３０°〜６０°範囲内のいずれかの値で傾けられる。図１９Ａ中、第１画素電極の横接続部７１３ｈは、実質的に降圧ゲート線１２３と平行な横方向に延びており、第１画素電極の接触部１９２ｈと第１画素電極の斜線接続部７１４ｈを電気的に連結した。第１画素電極の横接続部７１３ｈと第１画素電極の斜線接続部７１４ｈは鈍角で連結され、第１画素電極の横接続部７１３ｈと上記傾斜した二つの分枝は、鋭角で連結できる。
【０２５１】
このように形成された第１画素電極の接続点連結部は、特異点（singular point）を形成することにより、第１副画素と第２副画素との間の領域から発生する電気場を分散するか、又はこの領域から発生した電気場が第１副画素の領域に影響を及ぼすことを減少できる。従って、第１副画素の領域で発生し得る液晶分子の未復元と光漏れ不良が改善できる。
【０２５２】
本発明の実施形態により、第１画素電極の縦接続部７１５ｈと連結された微細枝１９７は一つ以上であってもよい。本発明の実施形態により、第１画素電極の接続点連結部を構成する配線７１３ｈ、７１４ｈ、７１５ｈは、１個又は２個以上の配線からなってもよく、これらの幅はそれぞれ、約２μｍ〜７μｍ範囲内の値であってもよい。第１画素電極の横接続部７１３ｈの幅は、第１画素電極の斜線接続部７１４ｈの幅より大きくてもよい。本発明の実施形態により、第１画素電極の接続点連結部は、画素電極の修理を容易にする構造であり得る。従って、第１副画素の製造不良を修理するため、レーザーによりRH１線は溶断され得る。
【０２５３】
第２画素電極の接続点連結部は、第２画素電極の横接続部７１３ｌ、第２画素電極の接続部連結点又は第２画素電極の斜線接続部７１４ｌ、及び第２画素電極の連結部７１７ｌからなり得る。第２画素電極の接続部連結点は、横方向に延びる第２画素電極の横接続部７１３ｌと連結され、第２画素電極の連結部７１７ｌと連結される。
【０２５４】
本発明の実施形態により、第２画素電極の接続部連結点の配線は、図面に示したように、傾斜して形成された第２画素電極の斜線接続部７１４ｌであってもよい。第２画素電極の横接続部７１３lは、降圧ゲート線１２３の長方向の長さに沿って降圧ゲート線１２３の一部と重畳する。このように重畳した第２画素電極の横接続部７１３lは、降圧ゲート線１２３の周辺部に存在する電気場を遮断する。更に、第２画素電極の横接続部７１３ｌは、第２ドレイン電極１７５ｌと第３ソース電極１７３ｃを連結する配線と重畳できる。第２画素電極の横接続部７１３ｌの横長さは、第２画素電極の横長さと実質的に類似である。
【０２５５】
第２画素電極の斜線接続部７１４ｌは、第２画素電極の横接続部７１３ｌに対して傾斜した配線に形成され、第２画素電極の横接続部７１３ｌと第２画素電極の連結部７１７lとを電気的に連結する。第２画素電極の斜線接続部７１４ｌは、十字形の幹１９５の縦部１９５ｖの左側の微細枝１９７と連結される。第２画素電極の斜線接続部７１４ｌと第２画素電極の横接続部７１３ｌの間の傾斜角は、約３０°〜６０°範囲内の値であってもよい。第２画素電極の斜線接続部７１４ｌの線幅は、約２μｍ〜７μｍ範囲内のいずれかの値であってもよく、第２画素電極の微細枝１９７の幅より大きくてもよい。
【０２５６】
第２画素電極の連結部７１７ｌは、第２画素電極の斜線接続部７１４ｌと第２画素電極を電気的に連結する。第２画素電極の連結部７１７ｌは、第２画素電極の斜線接続部７１４ｌを十字形の幹の縦部１９５vの一端の二つの微細枝１９７に電気的に連結するため、第２画素電極１９１ｌの中央部に形成されている。第２画素電極の連結部７１７ｌは、ハンガー形状を有しており、例えば、図１９Ａに示すように、十字状ブランチの縦部１９５ｖを中心として２個の微細ブランチ１９７が所定の角度をなして左右に対称に分岐するような形状をしている。本発明の実施形態により、第２画素電極の縦接続部７１５ｌと連結される微細枝１９７は一つ以上であってもよい。
【０２５７】
本発明の実施形態により、第２画素電極の横接続部７１３ｌと隣接して形成された第２画素電極の横連結部１９４ｌは、第２画素電極の連結部７１７ｌの両側に形成される。第２画素電極の横連結部１９４ｌは、第２画素電極の複数の微細枝１９７を連結する。両側に形成された第２画素電極の横連結部１９４ｌは、降圧ゲート線１２３の延びる方向に沿って降圧ゲート線１２３の一部と重畳する。このように重畳された第２画素電極の横連結部１９４ｌは、降圧ゲート線１２３の周辺部に存在する電気場を遮断する。これにより、第２画素電極の接続点連結部又は第２画素電極の横連結部１９４ｌは、第１副画素と第２副画素との間の領域で発生する電気場を分散するか、この領域で発生した電気場が第２副画素の領域に影響を及ぼすことを減少できる。従って、第２副画素の領域で発生し得る液晶分子の未復元と光漏れ不良が改善できる。
【０２５８】
本発明の実施形態により、第２副画素は、図１９ａに示したＡ１９ａとＡ１９b領域の構造を有してもよい。Ａ１９ａ領域で第２画素電極の縦連結部１９３ｌは、階段形状に延びて維持電極線の縦部１２８の一部分と重畳する。図１９Ａ、図２１bを参照すると、第２画素電極の縦連結部１９３lの突出部１９３ａは、データ線１７１又は遮蔽共通電極１９６の線幅が減少する部分に形成され得る。Ａ１９b領域の構造は、Ａ１９ａ領域の構造と実質的に類似であるので、詳細な説明は省略する。このように形成された構造によりＡ１９ａとＡ１９b領域で発生する電気場は遮断でき、これらの領域で光漏れが減少できる。
【０２５９】
本発明の実施形態により、第２画素電極の連結部７１７ｌは、画素電極の修理を容易にする構造であってもよい。従って、第２副画素の製造不良を修理するため、レーザースポットによりＲＬ１線が溶断され得る。
【０２６０】
以下、図２３ａ〜図２３ｆ及び図２４ａ〜図２４ｔを参照して液晶分子の未復元と光漏れ不良を改善するための多様な実施形態について開示する。図２３ａ〜図２３ｆ及び図２４ａ〜図２４ｔに示した画素電極を構成する微細枝１９７はジグザグ形状であるものの、本発明の実施形態により微細枝１９７は、前述のストライプ形状又は基本単位の画素電極の形状であってもよい。図２３ａ〜図２３ｆには、説明の便宜上、一部の層、例えば、ゲート層導電体、データ層導電体及び画素電極層のパターンを示した。
【０２６１】
図２３ａを参照すると、第１画素電極の接続点連結部は、第１画素電極の横接続部７１３ｈ及び第１画素電極の斜線接続部７１４ｈからなる。上記接続部７１３ｈ、７１４ｈ又は図２３ｂ〜図２３ｆ及び図２４ａ〜図２４ｔと関連して説明する画素電極の横接続部７１３、画素電極の斜線接続部７１４及び画素電極の縦接続部７１５は、少なくとも一つの配線からなってもよく、これらの幅はそれぞれ、約２μｍ〜７μm範囲内の値であればよい。
【０２６２】
第１画素電極の斜線接続部７１４ｈは、第１画素電極の横接続部７１３ｈの端部で二つに分岐された枝を有し、二つに分岐された枝の各々は、直線又はストライプ形状を有し、十字形の幹の縦部１９５vの左側にあるドメインの下段の中間部分から延びる第１画素電極の微細枝と連結される。これにより、液晶分子の未復元を発生する電気場は分散され得る。
【０２６３】
第１画素電極の斜線接続部７１４ｈと第１画素電極の横接続部７１３ｈの間の角度は、約３０°〜６０°範囲内のいずれかの値であってもよい。第１画素電極の横接続部７１３ｈは、第１画素電極の斜線接続部７１４ｈと鋭角をなすくさび形であってもよい。くさび形の第１画素電極の横接続部７１３ｈは、特異点（singular point）を形成して電気場を分散させ得る。特異点は、電気場が集まる領域又は実質的にない領域、例えば、図面に示したＳＰ領域である。第１画素電極の横接続部７１３ｈの配線は、第１ドレイン電極１７５ｈと重畳できる。第１画素の製造不良の時、RＨａ線に沿って第１画素電極の斜線接続部７１４ｈと連結された微細枝を溶断することにより第１副画素の修理ができる。このように形成された第１画素電極の接続点連結部は、副画素電極の修理を容易にし、前述した理由により、第１副画素領域で発生し得る液晶分子の未復元と光漏れ不良を改善できる。本発明の実施形態により、第１画素電極の横接続部７１３ｈの配線幅は、第１画素電極の斜線接続部７１４ｈの配線幅より大きくてもよい。
【０２６４】
第２画素電極の接続点連結部は、第２画素電極の横接続部７１３ｌ、第２画素電極の縦接続部７１５ｌ、及び第２画素電極の連結部７１７ｌからなる。第２画素電極の縦接続部７１５ｌは、十字形の幹１９５の縦部１９５vの中央部と連結され、これは電気場が一方に歪曲されることを減少し得る。本発明の実施形態によりRＬａ線に沿って第２副画素電極を溶断することにより，、第２副画素の修理ができる。このように形成された第２画素電極の接続点連結部は、副画素電極の修理を容易にし、前述した理由により、第２副画素領域で発生し得る液晶分子の未復元と光漏れ不良を改善できる。図２３Ａでは、第２の画素電極縦接続部７１５ｌを介して縦部１９５ｖが第２の画素電極横接続部７１３ｌに接続されるが、図１９Ａでは第２の画素電極斜線接続部７１４ｌを介して縦部１９５ｖが第２の画素電極横接続部７１３ｌに接続されている。他の要素と構造は、図１９ａを参照して前述した説明と重複するので、重複された説明は省略する。図２３ｂ〜図２３ｆ及び図２４ａ〜図２４ｔに示したＲＨｂ、ＲＬｂ、ＲＨｃ、ＲＬｃ１、ＲＬｃ２、ＲＨｄ、ＲＬｄ、ＲＨｅ、ＲＬｅ、ＲＨｆ、ＲＬｆ、Ｒ２４ａ、Ｒ２４ｂ、Ｒ２４ｃ、Ｒ２４ｄ、Ｒ２４ｆ、Ｒ２４ｇ、Ｒ２４ｈ、Ｒ２４ｉ、Ｒ２４ｊ、Ｒ２４ｋ、Ｒ２４ｌ、Ｒ２４ｍ、Ｒ２４ｎ、Ｒ２４ｏ、Ｒ２４ｐ、Ｒ２４ｑ、Ｒ２４ｒ及びＲ２４ｓ線が前述のレーザースポットにより溶断されて、第１又は第２副画素の修理ができる。
【０２６５】
図２３ｂを参照すると、第１画素電極の接続点連結部は、第１画素電極の横接続部７１３ｈと第１画素電極の斜線接続部７１４ｈからなる。第１画素電極の斜線接続部７１４ｈの配線がジグザグ形状であることを除き、図２３ａで前述した説明と実質的に類似であるため、第１画素電極の接続点連結部についての別の詳細な説明は省略する。第２画素電極の接続点連結部は、第２画素電極の横接続部７１３ｌと第２画素電極の連結部７１７ｌからなる。第２画素電極の連結部７１７ｌは、降圧ゲート線１２３の縦方向に重畳するように延び、第２画素電極の接触部１９２ｌと連結された第２画素電極の横接続部７１３ｌと電気的に連結される。第２画素電極の連結部７１７ｌが伸張され、横方向の第２画素電極の横接続部７１３lと連結されることにより、第２画素電極の接触部１９２ｌと画素電極の領域に形成された電気場は分散され得る。画素電極横接続部７１３ｌは、図２３Ａの形状都比較して、第２画素電極の接触部１９２ｌと重畳する部分より右側方向には形成されていない。第２画素電極の接続点連結部についての他の説明は、図２３ａと関連して詳細に説明したので、省略する。
【０２６６】
図２３cを参照すると、第１画素電極の接続点連結部は、第１画素電極の斜線接続部７１４ｈ及び第１画素電極の縦接続部７１５ｈからなる。十字形の幹の縦部１９５vの右側の下段で第１画素電極の縦接続部７１５ｈと第１画素電極の微細枝１９７は電気的に連結される。第１画素電極の縦接続部７１５ｈに連結された微細枝１９７は、十字形の幹の縦部１９５vに連結された微細枝１９７中の下段部の微細枝１９７であってもよい。第１画素電極の斜線接続部７１４ｈは、第１画素電極の縦接続部７１５ｈと第１画素電極の接続部１９２ｈの上部を電気的に連結するため、傾斜して延びる。第１画素電極の斜線接続部７１４ｈは、第１画素電極の縦接続部７１５ｈと約３０°〜６０°範囲内のいずれかの値で傾斜し得る。このように形成された第１画素電極の接続点連結部は、副画素電極の修理を容易にし、前述した理由により、第１副画素領域で発生し得る液晶分子の未復元と光漏れ不良を改善できる。
【０２６７】
第２画素電極の接続点連結部は、第２画素電極の横接続部７１３ｌ及び第２画素電極の縦接続部７１５ｌからなる。横方向に延びる第２画素電極の横接続部７１３ｌは、第２画素電極の横接続部７１３lの両端部で第２画素電極の縦接続部７１５ｌの端部と電気的に連結され、第２画素電極の縦接続部７１５ｌの他の端部は、データ線に隣接した２個のドメインの角で延びる第２画素電極の微細枝１９７と連結される。このように、第２画素電極の接続点連結部が、第２副画素電極の両端部に形成されることにより、第２画素電極の接触部１９２ｌと画素電極の領域に形成された電気場は大きく分散され得る。従って、第２副画素領域で発生できる液晶分子の未復元と光漏れ不良が改善され得る。
【０２６８】
図２３ｄを参照すると、第１画素電極の接続点連結部は、第１画素電極の斜線接続部７１４ｈからなる。十字形の幹の縦部１９５ｖの左側の下段にある微細枝１９７は、第１画素電極の斜線接続部７１４ｈと電気的に連結され、第１画素電極の斜線接続部７１４ｈは、画素電極の接触部１９２ｈと連結される。第１画素電極の斜線接続部７１４ｈは、十字状ブランチの縦部１９５ｖより延びるジグザグの幹であってもよい。このように形成された第１画素電極の接続点連結部は前述した効果を有する。第２画素電極の接続点連結部は、第２画素電極の横接続部７１３ｌ、第２画素電極の斜線接続部７１４ｌ、及び第２画素電極の連結部７１７ｌからなる。第２画素電極の連結部７１７ｌは、第２副画素の十字形の幹の縦部１９５vと連結され、第２画素電極の連結部７１７ｌの右側の一端は、第２副画素の上段の右側にある微細枝と接続された横連結部１９４ＬＵｒと連結され、横連結部１９４ＬＵｒは傾くように横方向に延びる第２副画素電極の横接続部７１３ｌと連結される。このような構成を除いては図１９ａと関連して前述した説明と類似である。
【０２６９】
図２３ｅを参照すると、第１画素電極の接続点連結部は、第１画素電極の斜線接続部７１４ｈ、第１画素電極の縦接続部７１５ｈ及び第１画素電極の接触部１９２ｈからなる。第１画素電極の斜線接続部７１４ｈと第１画素電極の横接続部７１３ｈが連結される部分が、くさび形であり、例えば図２３Ｅに示すように第１の画素電極横接続部７１３ｈの右側先端部が尖る形状をなしていることを除き、図２３ｅに示した第１画素電極の接続点連結部は、図１９ａを参照して前述した説明と類似である。第２画素電極の接続点連結部は、第２画素電極の横接続部７１３lと第２画素電極の連結部７１７ｌ及び第２画素電極の接触部１９２ｌからなる。横方向の第２画素電極の横接続部７１３ｌは、第２画素電極の接触部１９２ｌと第２画素電極の連結部７１７ｌを電気的に連結する。第２副画素電極と第２画素電極の連結部７１７lを構成する微細枝が、ストライプ形状であることを除き、第２画素電極の連結部７１７ｌは、図２３ｂと関連して前述した説明と類似である。A２２ｅで表された領域で微細枝１９７は、第２画素電極の縦連結部１９３lよりデータ線に隣接するように延びて突出する。このように突出する微細枝は、降圧ゲート線１２３、維持電極線の縦部１２８及びデータ線１７１により形成された電気場を分散又は遮断できる。A２２ｅ領域に突出した微細枝の形状は、データ線１７１に隣接した第１又は第２画素電極１９１ｈ、１９１ｌの角の近傍に形成され得る。第２画素電極の横接続部７１３lの構造と第２画素電極の接続点連結部の効果は、図１９ａと関連して前述した効果と実質的に同様である。
【０２７０】
図２３ｆを参照すると、第１画素電極の接続点連結部は、第１画素電極の縦接続部７１５ｈと第１画素電極の連結部７１７ｈ及び第１画素電極の接触部１９２ｈからなる。第１画素電極の連結部７１７ｈは、十字形の幹の縦部１９５vの下段に形成され、第１画素電極の縦接続部７１５ｈと連結された第１画素電極の接触部１９２ｈを第１画素電極と電気的に連結する。ハンガー形状であり得る第１画素電極の連結部７１７ｈに形成された横連結部７１７ｈは、縦部１９５vの下段にある微細枝１９７と縦部１９５vの両側で連結される。第１画素電極の連結部７１７ｈは、前述の同一な効果を有してもよい。第２画素電極の接続点連結部は、第２画素電極の横接続部７１３ｌと第２画素電極の縦接続部７１５ｌと第２画素電極の接触部１９２ｌからなる。横方向に延びる第２画素電極の横接続部７１３lは、第２画素電極の接触部１９２ｌと第２画素電極の縦接続部７１５ｌを電気的に連結する。第２画素電極の縦接続部７１５ｌは、データ線１７１の方向に突出した複数の微細枝と連結される。他の配置は、図２３ｃと関連して述べた説明と類似である。第２画素電極の接続点連結部は前述の同一な効果を有する。
【０２７１】
上述の通り、第１の画素電極接続部接続点及び第２の画素電極接続部接続点の組み合わせとして、図２３ａ〜図２３ｆが開示されている。その他にも、図２３ａ〜図２３ｆの第１の画素電極接続部接続点と、図２３ａ〜図２３ｆの第２の画素電極接続部接続点と、をそれぞれ多様に組み合わせることができる。例えば、図２３ａの第１の画素電極接続部接続点と、図２３ｂの第２の画素電極接続部接続点と、組み合わせることができる。また、図２３ａ等において、第１の画素電極接続部接続点の構成と第２の画素電極接続部接続点の構成とを入れ替えることも可能である。
【０２７２】
以下、図２４ａ〜図２４ｔを参照して液晶分子の未復元と光漏れ不良を改善するための多様な実施形態について説明する。図２４ａ〜図２４ｔは、画素電極の一部と副画素電極の境界部における画素電極層の部分パターンを示す。図２４ａ〜図２４ｔに示した構造は、第１及び第２画素電極の接続点連結部に適用できる。図２４ａを参照すると、画素電極の接続点連結部は、副画素電極の接触部１９２、画素電極の横接続部７１３、画素電極の斜線接続部７１４及び画素電極の縦接続部７１５からなる。十字形の幹の縦部１９５vの右側にある複数の微細枝は、画素電極の縦接続部７１５と連結される。画素電極の縦接続部７１５は、二つ以上の微細枝１９７を共通に連結し、画素電極の斜線接続部７１４と連結され、画素電極の斜線接続部７１４は、画素電極の横接続部７１３を介して副画素電極の接触部１９２と連結される。副画素電極の接触部１９２の右側の下端部に連結された画素電極の横接続部７１３の下端線は、約１２０°〜１５０°範囲内のいずれかの値で画素電極の斜線接続部７１４の形状を構成するラインのうちの二つの斜線と連結される。このように形成された画素電極の接続点連結部は、画素電極斜線接続部７１４の外郭形状により電界が分散され、液晶分子の未復元と光漏れ不良を改善できる。
【０２７３】
図２４ｂを参照すると、画素電極の接続点連結部は、画素電極の斜線接続部７１４からなる。十字形の幹の縦部１９５vの左側の下段部で延びる複数の微細枝は、画素電極の斜線接続部７１４と連結され、画素電極の斜線接続部７１４は副画素電極の接触部１９２の上部右方向と傾くように連結され、傾斜角は延びる複数の微細枝により決定され得る。ここで、２つに分離された画素電極斜線接続部７１４が電界を分散する。
【０２７４】
図２４ｃを参照すると、画素電極の接続点連結部は、画素電極の横接続部７１３と画素電極の縦接続部７１５からなる。データ線１７１に隣接した領域にある画素電極の角にある複数の微細枝１９７は、画素電極の縦接続部７１５と連結される。この連結部は、画素電極の横連結部１９４及び縦連結部１９３と分離されている。画素電極の横連結部１９４及び縦連結部１９３と連結された微細枝と、画素電極の縦接続部７１５と画素電極の横接続部７１３及び画素電極の接触部１９２は、同一の材質で形成された一体化の層であることを留意しなければならない。画素電極縦接続部７１５が、画素電極の外郭に形成されており、電界を中央ではなく外郭に形成するため、液晶分子の未復元及び光漏れ不良を改善することができる。
【０２７５】
図２４ｄを参照すると、画素電極の接続点連結部は、画素電極の微細枝１９７と副画素電極の接触部１９２を連結するための画素電極の横接続部７１３と画素電極の縦接続部７１５からなる。画素電極の縦接続部７１５が画素電極の縦連結部１９３と横連結部１９４の一部と連結されることを除いた他の構造は、図２４ｃと関連して言及した説明と類似である。図２４ａ〜図２４ｔに示したパターン、即ち、画素電極の微細枝１９７と、微細枝と副画素電極の接触部１９２を連結するための画素電極の接続点連結部と、副画素電極の接触部１９２を含むパターンは全て同一の材質を有する単一(intergrated)層である。
【０２７６】
図２４ｅを参照すると、画素電極の接続点連結部は、画素電極の横接続部７１３、画素電極の縦接続部７１５及び画素電極の連結部７１７からなる。画素電極の連結部７１７は、十字形の幹の縦部１９５vの左側に複数の微細枝１９７とそれぞれ連結された画素電極の縦連結部１９３と、これと連結された画素電極の横接続部７１３からなる。画素電極の横接続部７１３は、画素電極の横連結部１９４の下から横方向に延びており、延びた複数の微細枝１９７と連結され、副画素電極の接触部１９２の上部に連結された画素電極の縦接続部７１５と連結される。画素電極の縦接続部７１５の幅は、画素電極の横接続部７１３の配線幅より大きくてもよい。電気場を分散するため、十字形の幹の縦部１９５vの下段部に形成された微細枝１９７は、画素電極の横連結部１９４と分離された第２横連結部１９４´と連結されるため、延びるハンガー形状を有する。
【０２７７】
図２４ｆを参照すると、画素電極の接続点連結部は、画素電極の横接続部７１３、画素電極の縦接続部７１５及び画素電極の連結部７１７からなる。画素電極の連結部７１７が図２４ｅに示した画素電極の横接続部７１３と異なって、分離された横接続部７１３´を有すること以外には、図２４ｅの構成と同一である。
【０２７８】
図２４ｇと図２４ｈを参照すると、画素電極の接続点連結部は、画素電極の縦接続部７１５及び画素電極の連結部７１７からなる。画素電極の連結部７１７は、十字形の幹の縦部１９５vの下段部に位置した、前述のようなハンガー形状を有する。電気場を分散するため、画素電極の連結部７１７は両側に形成された画素電極の横連結部１９４と分離されている。また、画素電極の連結部７１７は、両側の画素電極の横連結部１９４の下向きに突出する第２横連結部１９４´を有する。図２４ｇに示した画素電極の縦接続部７１５の一端は、実質的に画素電極の連結部７１７の第２横連結部１９４´の一端と連結され、これの他の端は、副画素電極の接触部１９２と連結される。図２４ｈに示した画素電極の縦接続部７１５は、十字形の幹の縦部１９５vにより延びた画素電極の連結部７１７の中心部と連結されている。
【０２７９】
図２４iを参照すると、画素電極の接続点連結部は、画素電極の斜線接続部７１４及び画素電極の連結部７１７からなる。画素電極の連結部７１７がハンガー形状を有するということは既に言及しており、これの第２横連結部１９４´は、縦連結部１９３と連結された画素電極の横連結部１９４と実質的に一直線上にある。画素電極の斜線接続部７１４は、第２横連結部１９４´の中央部から左下斜め方向に約３０°〜６０°範囲内のいずれかの値の角度で傾くように延びて、副画素電極の接触部１９２の上部と連結される。
【０２８０】
図２４ｊ、図２４ｋ及び図２４ｌを参照すると、画素電極の接続点連結部は、画素電極の縦接続部７１５及び画素電極の連結部７１７からなる。画素電極の縦接続部７１５により画素電極の連結部７１７と副画素電極の接触部１９２が連結される。図２４ｊと図２４ｋに示した画素電極の縦接続部７１５は、ノッチ形状を有してもよい。図２４ｊに示した画素電極の縦接続部７１５は、凹ノッチ７６１を有し、凹ノッチの深さは、約２．０μｍ〜５μｍ範囲内の値であってもよい。図２４ｋに示した画素電極の縦接続部７１５の配線は、凸ノッチ７６３を有し、凸ノッチの高さは、約２．０μｍ〜５μｍ範囲内の値であってもよい。図２４ｌに示した画素電極の縦接続部７１５は、その中に溝７６５が形成されており、この溝は特異点として作用できる。
【０２８１】
図２４ｍ〜図２４ｑを参照すると、電気場を分散するため、画素電極の接続点連結部はZ形状の配線を有する。Z形状の配線は、二つの第１及び第２画素電極の横接続部７１３ａ、７１３ｂと、第２画素電極の斜線接続部７１４ｂからなる。第１画素電極の横接続部７１３ａは、薄膜トランジスタのドレイン電極線と重畳でき、第２画素電極の横接続部７１３ｂは、薄膜トランジスタのドレイン電極及びソース電極と重畳できる。Z形状の横接続部７１３ｂは、副画素電極の接触部１９２の下段と連結される。図２４ｍ〜図２４oに示した第１画素電極の斜線接続部７１４ａは、十字形の幹の縦部１９５vの左側下段のドメインにある微細枝１９７の少なくとも二つの微細枝で延びる二つの分岐状を有し、第１画素電極の横接続部７１３ａに対して傾斜している。第２画素電極の斜線接続部７１４ｂは、横方向に延びた第１及び第２画素電極の横接続部７１３ａ、７１３ｂを第１画素電極の斜線接続部７１４ａと実質的に平行に連結し、第２画素電極の横接続部７１３ｂは副画素電極の接触部１９２の下段と連結される。
【０２８２】
図２４ｎに示した第１画素電極の斜線接続部７１４ａは、凹ノッチ７６１を有する。図２４oに示した第１画素電極の斜線接続部７１４ａは、凸ノッチ７６３を有する。ノッチの大きさは前述と同様である。図２４ｐに示したZ形状の配線は、微細枝１９７が連結された縦連結部１９３を延ばして連結された第１画素電極の横接続部７１３ａを有することを除けば、前述と同様の配線を有する。図２４ｑに示したZ形状の配線は、左側下段のドメインで横方向に延びる複数の第１画素電極の斜線接続部７１４ａの枝が第１画素電極の横接続部７１３ａと連結されることを除き、前述と同様の配線を有する。
【０２８３】
図２４ｒを参照すると、画素電極の接続点連結部は、画素電極の横接続部７１３、第１及び第２画素電極の斜線接続部７１４ａ、７１４ｂ、画素電極の縦接続部７１５及び画素電極の連結部７１７からなる。画素電極の連結部７１７は、前述のハンガー形状を有する。画素電極の連結部７１７の第２横連結部１９４´の一端部は、第１画素電極の斜線接続部７１４ａにより傾くように副画素電極の接触部１９２の一端部に連結され、第２横連結部１９４´の他の部分は、垂直の画素電極の縦接続部７１５と傾いた第２画素電極の斜線接続部７１４ｂと水平の画素電極の横接続部７１３を通じて副画素電極の接触部１９２の右側下段部と連結される。画素電極の横接続部７１３は、第２画素電極の斜線接続部７１４ｂと約３０°〜６０°範囲内のいずれかの値により傾斜する。
【０２８４】
図２４ｓを参照すると、画素電極の接続点連結部は、第１及び第２画素電極の斜線接続部７１４ａ、７１４ｂ及び画素電極の連結部７１７からなる。画素電極の連結部７１７は、十字形の幹の縦部１９５vに対して対称である複数の微細枝１９７からなる。第１画素電極の斜線接続部７１４ａは、複数の微細枝１９７と連結され、副画素電極の接触部１９２の上部と傾くように連結された第２画素電極の斜線接続部７１４ｂと連結される。第１画素電極の斜線接続部７１４ａと第２画素電極の斜線接続部７１４ｂは概ね直角に連結され、第１画素電極の斜線接続部７１４ａには溝７６５が含まれてもよい。画素電極の斜線接続部７１４は、十字形の幹の縦部１９５vに対して対称である。
【０２８５】
図２４ｔを参照すると、画素電極の接続点連結部は、第１及び第２画素電極の接続点連結部７７１、７７３を有する。第１画素電極の接続点連結部７７１は、第１画素電極の横接続部７１３ａ、第１画素電極の斜線接続部７１４ａ及び第１画素電極の縦接続部７１５ａからなる。第１画素電極の縦接続部７１５ａは、左側下段のドメインに形成された画素電極の横連結部１９４と第１画素電極の斜線接続部７１４ａを連結する。第１画素電極の縦接続部７１５ａは、二つの枝からなってもよい。第１画素電極の斜線接続部７１４ａは、画素電極に形成された微細枝１９７の方向と実質的に同様に傾斜し得る。第１画素電極の斜線接続部７１４ａは、第１画素電極の縦接続部７１５ａと約３０°〜６０°範囲内のいずれかの値により傾斜し得る。第１画素電極の横接続部７１３ａは、第１画素電極の斜線接続部７１４ａと副画素電極の接触部１９２の上部を連結する。第２画素電極の接続点連結部７７３は、第２画素電極の横接続部７１３ｂ、第２画素電極の斜線接続部７１４ｂ及び第２画素電極の縦接続部７１５ｂからなる。第２画素電極の縦接続部７１５ｂは、第１画素電極の接続点連結部が連結されるドメインと隣接した右側下段のドメインに形成された画素電極の横連結部１９４と第２画素電極の斜線接続部７１４ｂを連結する。第２画素電極の縦接続部７１５ｂは、二つの枝からなり得る。第２画素電極の斜線接続部７１４ｂは、画素電極に形成された微細枝１９７の方向と実質的に類似に傾斜し得る。第２画素電極の斜線接続部７１４ｂは、第２画素電極の縦接続部７１５ｂと約３０°〜６０°範囲内のいずれかの値により傾斜できる。第２画素電極の横接続部７１３ｂは、第２画素電極の斜線接続部７１４ｂと副画素電極の接触部１９２の上部を連結する。このように形成された画素電極の接続点連結部は、液晶分子の未復元と光漏れ不良を改善できる。
【０２８６】
液晶分子の未復元を改善するための他の実施形態として、ドメイン領域に形成された電気場と非ドメイン領域に形成された電気場が、上部表示板と下部表示板に垂直する直線に対して実質的に対称であってもよい。ドメイン領域は、図１９ａに示したＡ１９領域で微細枝１９７が形成された領域であり、非ドメイン領域は微細枝１９７が形成されなかった領域又は遮光部材２２０が形成された領域であってもよい。また、ドメイン領域と非ドメイン領域との間に形成された配向膜の傾斜方向が、ドメイン領域に形成された液晶分子の方向と実質的に垂直であってもよい。
【０２８７】
上記では、図２４ａ〜図２４ｔに、様々な画素電極接点接続部が開示されている。これらの構成は、第１の画素電極接続部接続点にも適用可能であり、また、第２の画素電極接続部接続点にも適用可能である。また、第１の画素電極接続部接続点の構成及び第２の画素電極接続部接続点の構成の組み合わせとして、図２４ａ〜図２４ｔを多様に組み合わせ可能である。
【０２８８】
＜実施形態３＞
以下、図２５〜図２７ｂを参照して本発明の他の実施形態による液晶表示板組立体３００について詳細に説明する。液晶表示板組立体３００は、本発明の特徴によりデータ駆動部５００を構成する駆動IC（drive ＩＣ）の個数を減らすため、単位画素電極の長手方向に平行にゲート線が配置される。これにより、液晶表示板組立体３００が前述の液晶表示板組立体の構造と画素電極層のパターンを有することで、液晶表示装置の表示品質はより向上し、製造原価は減少できる。
【０２８９】
図２５は、本発明の実施形態による液晶表示板組立体３００を構成する一画素の概略的配置図である。即ち、画素構造を簡略に表すため、図２５に示した画素配置図には、ゲート層導電体、データ層導電体、接触孔１８５、及び画素電極層のパターンが配置されている。
【０２９０】
図２６ａ〜図２６ｃは、図２５に示した画素構造を構成する主要層についてのパターンであって、図２６ａ〜図２６ｃはそれぞれ、図２５に示した画素配置図でゲート層導電体のパターン、データ層導電体のパターン及び画素電極を含む画素電極層のパターンである。図２７ａと図２７ｂはそれぞれ、図２５に示した画素配置図のライン２７ａ-２７ａ´及びライン２７b-２７b´に沿った断面図である。図２７ａと図２７ｂに示した断面図は、図２５で省略した多数の層をさらに開示する。図２７ａと図２７ｂに示した液晶表示板組立体３００の断面図で、２７ａ方向及び２７b方向の断面図は、図２５の画素構造が複数の行と列のマトリックス形式で配置されたとき、図２５に示した切断線に沿った断面図である。以下、図２５〜図２７ｂと関連する説明において、下部表示板１００と上部表示板２００の積層順序は、図３〜図４ｃと関連して前述した説明と同一であるので、これについての詳細な説明は省略する。更に、図３〜図４ｃ及び図１８〜図２１ｂと関連して説明した部分と重複された説明は、説明の便宜上、省略する。また、説明の便宜のため、単位画素と関連した説明がなされることを留意しなければならない。
【０２９１】
以下、図２５〜図２７ｂを参照して液晶表示板組立体３００を構成する下部表示板１００と上部表示板２００の配置図について詳細に説明する。ゲート層導電体は、下部基板１１０上に形成され、複数のゲート線１２１ｎ、１２１ｎ+１、降圧ゲート線１２３及び複数のゲート電極１２４ｈ、１２４ｌ、１２４ｃからなる。データ層導電体は、線形抵抗性接触部材１６５上に形成され、データ線１７１、第１ソース電極１７３ｈ、第２ソース電極１７３ｌ、第３ソース電極１７３ｃ、第１ドレイン電極１７５ｈ、第２ドレイン電極１７５ｌ、第３ドレイン電極１７５ｃ及び第３ドレイン電極の拡張部１７７ｃからなる。画素電極層は、第２保護膜１８２上に形成され、第１及び第２副画素電極１９１ｈ、１９１ｌ、第１及び第２副画素電極の接触部１９２ｈ、１９２ｌ、縦連結部１９３ｈ、１９３ｌ、横連結部１９４ｈ、１９４ｌ、十字形の幹部１９５ｈ、１９５ｌ、微細枝１９７ｈ、１９７ｌ、第１及び第２画素電極の縦接続部７１５ｈ、７１５ｌ及びガス排出孔の蓋１８７からなる。
【０２９２】
第１副画素電極１９１ｈ及び第２副画素電極１９１ｌは、ｎ+１番目のゲート線１２１ｎ+１に連結された薄膜トランジスタＱｈ２５、Ｑｌ２５を通じてデータ線１７１からデータ電圧の印加を受ける。第１副画素電極１９１ｈは、図２３ｂに示した第１画素電極の縦接続部７１５ｈの形状により第１副画素電極の接触部１９２ｈから画素又は階調電圧の供給を受ける。第２副画素電極１９１ｌは、第２副画素電極の接触部１９２ｌと連結され、降圧ゲート線１２３の方向に延びる配線又は線により画素又は階調電圧の供給を受ける。第２副画素電極１９１ｌと第２副画素電極の接触部１９２ｌを連結した配線は、降圧ゲート線１２３を実質的に覆うことができ、データ線１７１の方向に延びることができる。
【０２９３】
第１副画素電極１９１ｈ及び第２副画素電極１９１ｌの上部の横連結部１９４ｈ、１９４ｌは、ｎ番目のゲート線１２１ｎと重畳する。第２副画素電極１９１ｌの下部の横連結部１９４ｌは、降圧ゲート線１２３と重畳する。第１及び第２薄膜トランジスタQｈ２５、Qｌ２５を構成するゲート電極１２４ｈ、１２４ｌは、データ線１７１の方向に延びて第３ドレイン電極の拡張部１７７ｃと重畳する。
【０２９４】
第１副画素電極１９１ｈと第２副画素電極１９１ｌは互いに隣接し、これらの電極に形成された微細枝１９７ｈ、１９７ｌと微細スリット１９９ｈ、１９９ｌはジグザグ形状を有する。第１副画素電極１９１ｈに形成された微細枝１９７ｈと微細スリット１９９ｈの幅はそれぞれ、約５μｍ〜６μｍ範囲内の値であってもよく、更に各々の幅は、約５μｍから６μｍまで漸次的に変わり得る。ジグザグ微細枝１９７又は微細スリット１９９の単位長さは約１４μｍであってもよい。微細枝１９７又は微細スリット１９９の主方向は、十字形の幹の方向に対して約±４０°であってもよく、ジグザグ角度は約±７°であってもよい。第２副画素電極１９１ｌに形成された微細枝１９７ｌと微細スリット１９９ｌの幅はそれぞれ、約５μｍ〜７μｍ範囲内の値であってもよい。本発明の他の実施形態により微細スリット１９９ｌの幅は一定であり、微細枝１９７ｌの幅は図面に示した矢印方向に向かって約５μｍから７μｍまで漸次的に大きくなり得る。これと違って、微細スリット１９９ｌの幅が矢印方向に向かって漸次的に大きくなり得る。ジグザグ微細枝１９７又は微細スリット１９９の単位長さは約１０μｍであってもよい。微細枝１９７又は微細スリット１９９の主方向は、十字形の幹の方向に対して約±４５°であってもよく、ジグザグ角度は約±１５°であってもよい。
【０２９５】
図２７ａと図２７ｂを参照すると、上部表示板２００に形成された遮光部材２２０は、画素同士間に形成されており、降圧ゲート線１２３とゲート線１２１を重畳する。より好ましくは、遮光部材２２０の一端は、画素電極に隣接した降圧ゲート線１２３の一端と実質的に一致しており、他の端は画素電極に隣接したゲート線１２１の一端と実質的に一致する。このように形成された画素構造は、本発明の特徴により図３と図１８に示した画素構造と異なって、画素電極の長手がゲート線１２１に平行した方向に形成される。即ち、一つの画素電極を取り囲んでいるゲート線は長く、データ線１７１は短い。この画素構造を有する液晶表示装置は、より少ない数のデータドライブＩＣ、例えば、一般的な液晶表示装置を構成するデータドライブＩＣの個数の約１/３個数で動作できる。従って、本発明による液晶表示装置の製造原価は減らすことができ、表示品質は向上する。
【０２９６】
本発明の別の実施形態により基本画素群に形成された基本色のカラーフィルタが、データ線１７１の方向に反復周期的に形成され得る。即ち、基本色で構成されたグループのカラーフィルタが、データ線１７１の方向に反復連続的に配置できる。これと違って、図３２に示した基本画素群と同様に、互いに異なる４色が配置され得る。図３２に示した基本画素群の構造は後述する。
【０２９７】
液晶表示板組立体のモード
以下、前述の方法で製造した表示板１００，２００を用いて多様の方法により作製した液晶表示板組立体３００について詳細に説明する。図６ａ、図６ｂ、図６ｃはそれぞれ、図１ないし図５ａ及び図５ｂにより製造された下部表示板１００と上部表示板２００を用いてＳＶＡモード(Super Vertical Alignment Mode)、ＳＣ-ＶＡモード(Surface-Controlled Alignment Mode)及び偏光ＵＶ−ＶＡモード(Polarized Ultra-Violet Vertical Alignment Mode)により液晶表示板組立体３００を製造する方法を説明するための概略的フローチャートである。各モードで下板配向膜２９１と上板配向膜２９２の形成過程は実質的に同様である。従って、説明の重複を避けるため、以下では下板配向膜２９１の形成過程について詳細に説明する。
【０２９８】
ＳＶＡモード(Super Vertical Alignment Mode)
まず、図６ａを参照してＳＶＡモードの液晶表示板組立体３００を製造する方法について詳細に説明する。
【０２９９】
初めのステップＳ１１０、S１２０で、図１ないし図５ａ及び図５ｂを参照して前述した方法で、画素電極１９１を有する下部表示板１００と、共通電極２７０を有する上部表示板２００が各々製造される。画素電極１９１と共通電極２７０の上に、主配向物質(図示せず)がインクジェット又はロールプリントなどのような方法で塗布される。主配向物質が下部表示板１００及び上部表示板２００の内部領域に形成され、部分的に外郭領域に塗布され得る。下部表示板１００の外郭領域は、データ電圧の印加されげ画素が形成されなかった領域であり、内部領域はデータ電圧の印加されて画素が形成された領域である。上部表示板２００の外郭領域と内部領域はそれぞれ、下部表示板１００と上部表示板２００が合着されたとき、下部表示板１００の外郭領域と内部領域に対応する領域である。外郭領域は、画素電極に電圧を印加する信号を生成又は伝達する回路素子を含んでもよい。本発明の実施形態により主配向物質は、一部領域で間隔材、カラーフィルタ又は絶縁膜と直接に接触するように塗布できる。
【０３００】
本発明の実施形態により、主配向物質は、側鎖に結合した光吸収剤、例えば、感光剤を含んでもよい。主配向物質に含まれた感光剤は、ステップＳ１５４を参照して後述の工程で約３００ｎｍ〜約４００ｎｍ波長の紫外線を吸収するために、主配向物質の下部膜、例えば、有機物の絶縁膜が入射光により損傷を受けない。
【０３０１】
感光剤は、２−ヒドロキシフェニル−２Ｈ−ベンゾトリアゾ−ル誘導体であることが好ましい。２−ヒドロキシフェニル−２Ｈ−ベンゾトリアゾ−ル誘導体を構成するベンゼン環のヒドロキシ基と、オルト位置でベンゾトリアゾール基の窒素（Ｎ）原子が水素結合することにより、約３００〜４００ｎｍ波長の紫外線を吸収しやすい。２−ヒドロキシフェニル−２Ｈ−ベンゾトリアゾ−ル誘導体は、２，４-[ジ(２Ｈ-ベンゾトリアゾール−２−イル)]−１，３，５−トリヒドロキシベンゼン、又は２，４-[ジ(２Ｈ-ベンゾトリアゾール−２−イル)]−１，３−ジヒドロキシベンゼンであってもよい。２−ヒドロキシフェニル−２Ｈ−ベンゾトリアゾ−ル誘導体の構造式は、下記構造式ＰＳ−Ｂ１〜構造式ＰＳ−Ｂ７中のいずれかであってもよい。
構造式 ＰＳ−Ｂ１
2013088803.tif 000012
【０３０２】
構造式 ＰＳ−Ｂ２
2013088803.tif 000013
【０３０３】
構造式 ＰＳ−Ｂ３
2013088803.tif 000014
【０３０４】
構造式 ＰＳ−Ｂ４
2013088803.tif 000015
【０３０５】
構造式 ＰＳ−Ｂ５                    
2013088803.tif 000016
【０３０６】
構造式 ＰＳ−Ｂ６
2013088803.tif 000017
【０３０７】
構造式 ＰＳ−Ｂ７
2013088803.tif 000018
【０３０８】
また、感光剤は、アミノ基の官能基を有する下記構造式ＰＳ−Ａ１又はＰＳ−Ａ２を有してもよい。感光剤がアミノ基を有することで、ポリイミド化反応の可能な側鎖が形成されるので、アミノ基を有する感光剤は、低分子形態の感光剤が持っている短所を改善できる。低分子形態の感光剤は、主配向物質の構成成分になりつつ、工程の進行過程のうち、ガスを発生することができ、主配向物質のコーティングの均一性を低下し得る。
構造式 ＰＳ−Ａ１
2013088803.tif 000019
【０３０９】
構造式 ＰＳ−Ａ２
2013088803.tif 000020
【０３１０】
ここで、Ｘは、Ｏ又はｎが１〜１０の整数である（ＣＨ２)ｎであってもよい。また、Ｒ１〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素或いはアルキル基であってもよい。
【０３１１】
本発明の実施形態により、光吸収剤を含んだ主配向物質は、下記構造式ＰＩ−Ａ１を有してもよく、以下のように製造することができる。まず、２０モル(mol)の２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物（ＴＣＡＡＨ）、１２モル(mol)のｐ−フェニレンジアミン、２モル(mol)のコレステリルジアミン及び２モル(mol)の２−ヒドロキシベンゾトリアゾールジアミン(構造式ＰＳ−Ａ１)の混合物は、窒素の雰囲気及び約常温〜１００℃で、約４８時間の間、ＤＭＡｃ（Ｎ,Ｎ-ジメチルアセトアミド）溶媒と混合する。このように混合した中間生成物は、約９５％以上の純度を有するエタノールと混合して、沈殿されたポリアミック酸を得る。以後、約４〜１０重量(ｗｔ)％のポリアミック酸、約０．１〜４０重量(ｗｔ)％の熱硬化剤及び約８０〜９５重量(ｗｔ)％の溶媒を混合して、下記構造式ＰＩ−Ａ１の主配向物質を製造し得る。熱硬化剤はエポキシ系低分子化合物であってもよく、溶媒はブチルラクトン、ＮＭＰ(Ｎ−メチルピロリドン）及びブチルセロソルブのそれぞれ約４：約３：約３の比率の混合物であってもよい。
構造式 ＰＩ−Ａ１
2013088803.tif 000021
【０３１２】
主配向物質は、後述の工程、例えば、光又は熱により硬化された後、主配向膜３３となる。本発明の別の実施形態により、主配向物質は、ＶＡモード又はＴＮモードなどに一般に用いられる物質であり得るというのは、この分野における通常の知識を有する者に容易に理解されるべきである。
【０３１３】
ステップＳ１１０、Ｓ１２０が進まれた後、次のステップＳ１４０では、上部表示板２００の配向膜２９２と下部表示板１００の主配向膜３４，３３の間に液晶分子３１と光硬化剤（図示せず）を有する液晶層３が形成され、下部と上部表示板１００、２００は、シール材（図示せず）により密封されることにより、合着される。下部表示板１００と上部表示板２００との間に、後述する上板の共通電圧の印加点（図示せず）が形成され得る。シール材は熱硬化されるか、可視光線又は紫外線（ＵＶ）により硬化される。光硬化剤は液晶層３に対して約１．０ｗｔ％以下であり、より好ましくは、約０．５ｗｔ％である。
【０３１４】
本発明の実施形態により、液晶層３を構成する液晶分子は、本発明の特徴によって、３個のベンゼン環からなる単分子を有する混合物であってもよい。この混合物を構成するＬＣ−Ａ単分子は、約１９ｗｔ％〜約２９ｗｔ％であってもよく、より好ましくは、約２４ｗｔ％である。ＬＣ−Ｂ単分子は、約２ｗｔ％〜約８ｗｔ％であってもよく、より好ましくは、約５ｗｔ％である。ＬＣ-Ｃ単分子は、約１ｗｔ％〜約５ｗｔ％であってもよく、より好ましくは、約３ｗｔ％である。ＬＣ-Ｄ単分子は、約１９ｗｔ％〜約２９ｗｔ％であってもよく、より好ましくは、約２４ｗｔ％である。ＬＣ-Ｅ単分子は、約２３ｗｔ％〜約３３ｗｔ％であってもよく、より好ましくは、約２８ｗｔ％である。ＬＣ-Ｆ単分子は、約５ｗｔ％〜約１１ｗｔ％であってもよく、より好ましくは、約８ｗｔ％である。ＬＣ-Ｇ単分子は、約５ｗｔ％〜約１１ｗｔ％であってもよく、より好ましくは、約８ｗｔ％である。ＬＣ−Ａ単分子の構造式は、    
2013088803.tif 000022
【０３１５】
であり、
ＬＣ−Ｂ単分子の構造式は、
2013088803.tif 000023
【０３１６】
であり、
ＬＣ−Ｃ単分子の構造式は、
2013088803.tif 000024
【０３１７】
であり、
ＬＣ−Ｄ単分子の構造式は、
2013088803.tif 000025
【０３１８】
であり、
ＬＣ−Ｅ単分子の構造式は、
2013088803.tif 000026
【０３１９】
であり、
ＬＣ−Ｆ単分子の構造式は、
2013088803.tif 000027
【０３２０】
であり、
ＬＣ−Ｇ単分子の構造式は、
2013088803.tif 000028
【０３２１】
である。
【０３２２】
ここで、Ｒ及びＲ´はそれぞれ、アルキル基又はアルコキシ基であってもよい。この混合物の回転粘度は約８０〜約１１０ｍＰｓ*ｓ、屈折率は約０．０８８〜約０．１０８０、誘電率は約-２．５〜約-３．７、及び液晶相−等方相転移温度（Ｔｎｉ）は約７０〜約９０℃であってもよい。このような混合物からなる液晶分子は、４個のベンゼン環を含まないので、液晶分子の復元力は優れている。従って、液晶分子が徐々に復元することによって、発生する光漏れ不良が減少できる。この混合物からなる液晶分子は、後述のＳＣ-ＶＡモードと偏光ＵＶ−ＶＡモードに適用することができる。
【０３２３】
本発明の一実施形態による光硬化剤は、反応性メゾゲン（ＲＭ）が好ましい。用語「メゾゲン（mesogen）」とは、液晶性質のメゾゲン基を含む光架橋性低分子又は高分子共重合体を言う。反応性メゾゲン（ＲＭ）としては、例えば、アクリレート、メタクリレート、エポキシ、オキセタン、ビニル−エーテル、スチレン、及びチオレン基などを挙げられるが、上板配向膜の形成に関して前述した反応性メゾゲン（ＲＭ）に含まれた材料であってもよい。反応性メゾゲン（ＲＭ）は、棒状、バナナ状、ボード状、又はディスク状の構造物であってもよく、液晶相挙動を誘発する能力を有する基である。なお、棒型または板型を有する液晶（ＬＣ）化合物はまた、当該分野において、「カラミティック」液晶として知られている。ディスク型基を有する液晶化合物はまた、当該分野において、「ディスコティック」液晶として知られている。なお、液晶層３には、前述の光開始剤（図示せず）がさらに含まれていてもよい。液晶層３に含まれた光開始剤は、光硬化剤の総重量に対して、約０．０１重量％〜約１重量％である。光開始剤は、長波長の紫外線（ＵＶ）を吸収してラジカルに分解され、光硬化剤の光重合反応を促進する。光開始剤は、約３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長を吸収する材料であってもよい。
【０３２４】
以下、本発明の別の実施形態により、反応性メゾゲン（ＲＭ）と液晶分子が混合された新規のＲＭ−液晶混合物、即ち、ＺＳＭ−７１６０混合物を開示する。ＺＳＭ−７１６０混合物を構成するホスト液晶分子は、本発明の特徴に従って、ジシクロヘキシル系単分子とシクロヘキシル−フッ化ターフェニル系単分子又はフッ化ターフェニル系単分子を含む。ＺＳＭ−７１６０混合物は、ホスト液晶分子と反応性メゾゲン（ＲＭ）との混合物であり、反応性メゾゲン（ＲＭ）は、ホスト液晶分子の総重量に対して、約０．１重量(ｗｔ)％〜１重量(ｗｔ)％、より好ましくは、約０．２重量(ｗｔ)％〜０．５重量(ｗｔ)％の量で混合してもよい。ホスト液晶分子が、約２０重量(ｗｔ)％〜３０重量(ｗｔ)％であってもよいジシクロヘキシル系単分子、約０重量(ｗｔ)％〜１０重量(ｗｔ)％であってもよいシクロヘキシルフェニル系単分子、約０重量(ｗｔ)％〜１０重量(ｗｔ)％であってもよいジシクロヘキシルフェニル系単分子、約２０重量(ｗｔ)％〜３０重量(ｗｔ)％であってもよいシクロヘキシルフェニル−２フッ化フェニル系単分子、約２０重量(ｗｔ)％〜３０重量(ｗｔ)％であってもよいシクロヘキシルエチル−２フッ化フェニル系単分子、約５重量(ｗｔ)％〜１０重量(ｗｔ)％であってもよいジシクロヘキシル−２フッ化フェニル系単分子、及び約０重量(ｗｔ)％〜１０重量(ｗｔ)％であってもよいシクロヘキシルフッ化ターフェニル系単分子又はフッ化ターフェニル系単分子を含んでもよい。ホスト液晶分子を構成する単分子の重量(ｗｔ)％はそれぞれ、溶媒を除いたホスト液晶分子についての重量(ｗｔ)％である。ホスト液晶分子の屈折率は、約０．０８〜０．１３であってもよい。
【０３２５】
ジシクロヘキシル系単分子の化学構造は、構造式ＬＣ−Ａ１で表す。
構造式 ＬＣ−Ａ１
2013088803.tif 000029
【０３２６】
シクロヘキシルフェニル系単分子の化学構造は、構造式ＬＣ−Ａ２で表す。
【０３２７】
構造式 ＬＣ−Ａ２
2013088803.tif 000030
【０３２８】
ジシクロヘキシルフェニル系単分子の化学構造は、構造式ＬＣ−Ａ３で表す。
構造式 ＬＣ−Ａ３
2013088803.tif 000031
【０３２９】
シクロヘキシルフェニル−２フッ化フェニル系単分子の化学構造は、構造式ＬＣ−Ａ４で表す。
構造式 ＬＣ−Ａ４
2013088803.tif 000032
【０３３０】
シクロヘキシルエチル−２フッ化フェニル系単分子の化学構造は、構造式ＬＣ−Ａ５で表すことができ、ホスト液晶分子の誘電率異方性と回転粘度を調節する。
構造式 ＬＣ−Ａ５
2013088803.tif 000033
【０３３１】
ジシクロヘキシル−２フッ化フェニル系単分子の化学構造は、構造式ＬＣ−Ａ６で表すことができ、ホスト液晶分子の誘電率異方性と回転粘度を調節する。
構造式 ＬＣ−Ａ６
2013088803.tif 000034
【０３３２】
シクロヘキシルフッ化ターフェニル系単分子とフッ化ターフェニル系単分子の化学構造は、それぞれ構造式ＬＣ−Ａ７−１及びＬＣ−Ａ７−２で表し、ホスト液晶分子の誘電率異方性を調節する。
構造式 ＬＣ−Ａ７−１
2013088803.tif 000035
【０３３３】
構造式 ＬＣ−Ａ７−２
2013088803.tif 000036
【０３３４】
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ及びＲ´はそれぞれ、炭素数１〜１０のアルキル基、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、又は−ＣＯＯ−であってもよい。
【０３３５】
反応性メゾゲン（ＲＭ）は、下記構造式ＲＭ−Ａ１で表されるフッ化ビフェニルジメタクリレート単分子であってもよい。
構造式 ＲＭ−Ａ１
2013088803.tif 000037
【０３３６】
ホスト液晶分子と反応性メゾゲン（ＲＭ）との混合物からなるＺＳＭ−７１６０混合物は、反応性メゾゲン（ＲＭ）の総重量に対して、約０〜１．０重量％の光開始剤を含んでもよい。このようなＺＳＭ−７１６０混合物は、従来のＲＭ−液晶混合物と同等の特性を有するので、ＲＭ−液晶混合物の材料が多元化されることができ、生産者によるＲＭ−液晶混合物の値上げを抑制することができる。
【０３３７】
以下、本発明の別の実施形態により、反応性メゾゲン（ＲＭ）と液晶分子が混合された新規のＲＭ−液晶混合物、即ちＤＳ-０９−９３０１混合物を開示する。ＤＳ-０９−９３０１混合物を構成するホスト液晶分子は、本発明の特徴により、ビフェニル系単分子とキノン誘導体を含む。ＤＳ-０９−９３０１混合物を有する液晶表示装置は、迅速な応答速度の特性を有することができる。ＤＳ-０９−９３０１混合物は、ホスト液晶分子と反応性メゾゲンとの混合物であり、反応性メゾゲンは、ホスト液晶分子の総重量に対して、約０．１重量(ｗｔ)％〜約１重量(ｗｔ)％、より好ましくは、約０．２重量(ｗｔ)％〜約０．４重量(ｗｔ)％で混合されてもよい。ホスト液晶分子は、約１０重量(ｗｔ)％〜約２０重量(ｗｔ)％であってもよいビフェニル系単分子、約０重量(ｗｔ)％〜約１０重量(ｗｔ)％であってもよいシクロヘキシルフェニル系単分子、約５重量(ｗｔ)％〜約１０重量(ｗｔ)％であってもよいジシクロヘキシルフェニル系単分子、約１５重量(ｗｔ)％〜約３０重量(ｗｔ)％であってもよいシクロヘキシルフェニル−２フッ化フェニル系単分子、約１５重量(ｗｔ)％〜約３０重量(ｗｔ)％であってもよいキノン誘導体、約０重量(ｗｔ)％〜約５重量(ｗｔ)％であってもよいジシクロヘキシル−２フッ化フェニル系単分子及び約０重量(ｗｔ)％〜約１０重量(ｗｔ)％であってもよいシクロヘキシルエチル−２フッ化フェニル系単分子を含むことができる。ホスト液晶分子を構成する単分子の重量(ｗｔ)％はそれぞれ、溶媒を除いたホスト液晶分子に対する重量(ｗｔ)％である。ホスト液晶分子の屈折率は約０．０８〜約０．１３であってもよい。
【０３３８】
ビフェニル系単分子の化学構造は、構造式ＬＣ−Ｂ１−１又は構造式ＬＣ−Ｂ１−２で表すことができ、フェニル基を含んでいるので、高屈折率の特性を有する。
【０３３９】
構造式ＬＣ−Ｂ１−１                 
2013088803.tif 000038
【０３４０】
構造式ＬＣ−Ｂ１−２
2013088803.tif 000039
【０３４１】
キノン誘導体の化学構造は、構造式ＬＣ−Ｂ７−１又は構造式ＬＣ−Ｂ７−２で表され、ホスト液晶分子の誘電率異方性と回転粘度を調節する。また、構造式ＬＣ−Ｂ７−１又は構造式ＬＣ−Ｂ７−２の高分子物質は、高度の分極性（polarity）を有するので、ホスト液晶分子の応答速度はより大きくなり得る。
【０３４２】
構造式ＬＣ−Ｂ７−１                       
2013088803.tif 000040
【０３４３】
構造式ＬＣ−Ｂ７−２
2013088803.tif 000041
【０３４４】
式中、Ｒ、Ｒ´、又はＯＲ´はそれぞれ、炭素数１〜１０のアルキル基、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、又は−ＣＯＯ−であってもよい。
【０３４５】
シクロヘキシルフェニル系単分子の化学構造は、前述の構造式ＬＣ−Ａ２で表される。ジシクロヘキシルフェニル系単分子の化学構造は、前述の構造式ＬＣ−Ａ３で表される。シクロヘキシルフェニル−２フッ化フェニル系単分子の化学構造は、前述の構造式ＬＣ−Ａ４を有し得る。ジシクロヘキシル−２フッ化フェニル系単分子の化学構造は、前述の構造式ＬＣ−Ａ６を有し得る。シクロヘキシルエチル−２フッ化フェニル系単分子の化学構造は、前述の構造式ＬＣ−Ａ５を有し得る。反応性メゾゲン（ＲＭ）は、前述の構造式ＲＭ−Ａ１であってもよい。ホスト液晶分子と反応性メゾゲン（ＲＭ）との混合物からなるＤＳ−０９−９３０１混合物は、反応性メゾゲン（ＲＭ）の総重量に対して、約０〜１．０重量％の光開始剤を含んでもよい。このようなＤＳ−０９−９３０１混合物を有する液晶表示装置は、迅速な応答速度の特性を有することができる。
【０３４６】
本発明の別の実施形態により、新規のＲＭ−液晶混合物を構成するホスト液晶分子は、炭素２重結合を持つアルケニル系単分子と下記構造式ＬＣ−Ｃ９で表される単分子を含んでもよい。炭素２重結合を持つアルケニル系単分子は、低粘度の単分子であるので、これを含んだＲＭ−液晶混合物は低粘度の特性を有し、これを含んだ液晶表示装置は、迅速な応答速度の特性を有することができる。炭素２重結合を持つアルケニル系単分子は、ホスト液晶分子の回転粘度を改善するため、炭素２重結合を持つ下記構造式ＬＣ−Ｃ８−１又は構造式ＬＣ−Ｃ８−２の単分子であってもよい。炭素２重結合を持つアルケニル系単分子は、溶媒を除いた全体のホスト液晶分子に対して、約１〜６０重量％でＲＭ-液晶混合物に含まれ得る。
【０３４７】
構造式ＬＣ−Ｃ８−１
2013088803.tif 000042
【０３４８】
構造式ＬＣ−Ｃ８−２
2013088803.tif 000043
【０３４９】
式中、Ａ、Ｂ、及びＣはそれぞれ、ベンゼン環又はシクロヘキサン環であってもよい。ＸとＹのうちの少なくとも一つは
2013088803.tif 000044
【０３５０】
又は
2013088803.tif 000045
【０３５１】
の形態の炭素２重結合を有する。Ａ、Ｂ、及びＣのそれぞれを構成する外郭部の水素原子は、Ｆ、Ｃｌなどの極性原子により置換されてもよい。
【０３５２】
構造式ＬＣ−Ｃ９の単分子は、ＲＭ-液晶混合物において、アルケニル系単分子が反応性メゾゲン（ＲＭ）と結合することを防ぐ。アルケニル系単分子を構成する２重結合のπ結合が、反応性メゾゲン（ＲＭ）のメタクリレート基と結合して反応性メゾゲン（ＲＭ）が硬化されないことができる。これによって、液晶表示装置は、反応性メゾゲン（ＲＭ）の未硬化による残像不良が起こり得る。構造式ＬＣ−Ｃ９の単分子は、溶媒を除いた全体のホスト液晶分子に対して、約５重量％以下でＲＭ−液晶混合物に含まれ得る。
【０３５３】
構造式ＬＣ−Ｃ９
2013088803.tif 000046
【０３５４】
式中、Ｚ１〜Ｚ４はそれぞれ、ベンゼン環又はシクロヘキサン環の構造であってもよく、より好ましくは、Ｚ１〜Ｚ４は、４個のベンゼン環であってもよい。Ｒ１及びＲ２はそれぞれ、炭素数１〜１０のアルキル基、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、Ｆ又はＣｌであってもよい。また、Ｚ１〜Ｚ４の外郭部の水素原子は、Ｆ、Ｃｌなどの極性原子により置換されてもよい。
【０３５５】
反応性メゾゲン（ＲＭ）は、溶媒を除いた全体のホスト液晶分子に対して、約０．０５重量(ｗｔ)％〜約１重量(ｗｔ)％、より好ましくは、約０．２重量(ｗｔ)％〜０．４重量(ｗｔ)％でホスト液晶分子と混合され得る。反応性メゾゲン（ＲＭ）は、前述又は後述の物質であってもよい。このようなアルケニル系単分子と上記構造式ＬＣ−Ｃ９のＲＭ-液晶混合物は、従来の混合物より低い、約９０ｍＰａ・ｓ〜１０８ｍＰａ・ｓの回転粘度の特性を示した。また、この混合物を含んだ液晶表示装置は、従来の混合物より低い、約２５ｐｐｍ〜３５ｐｐｍの未硬化反応性メゾゲン（ＲＭ）を有し、レベル約３以下のブラック残像を有することができた。
【０３５６】
以下、ステップＳ１４０で進行される工程について詳細に説明する。ステップＳ１１０及びＳ１２０で塗布された主配向物質は、ステップＳ１４０において、約８０℃〜約１１０℃で約１００秒〜約１４０秒の間、より好ましくは、約９５℃で約１２０秒の間、一次加熱を行う。一次加熱の間、主配向物質中の溶媒が気化し、イミド化された垂直配向性単分子は、下部膜に対して垂直方向に整列して主配向膜を形成する。
【０３５７】
一次加熱の後、主配向物質は、約２００℃〜約２４０℃で約１０００秒〜約１４００秒の間、より好ましくは、約２２０℃で約１２００秒の間、二次加熱を行う。二次加熱の間、主配向物質が硬化されて主配向膜が形成される。
【０３５８】
二次加熱の後、主配向膜は純水（ＤＩＷ、Deionized Water）で洗浄し、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）によりさらに洗浄してもよい。洗浄後、主配向膜は乾燥する。乾燥の後、液晶層は下部表示板１００又は上部表示板２００に形成される。液晶層は、前述の液晶分子と前述の光硬化剤からなる混合物、ＺＳＭ−７１６０混合物、ＤＳ−０９−９３０１混合物又は液晶分子と前述の光硬化剤の化合物を有することができる。下部表示板１００と上部表示板２００は、液晶分子と光硬化剤を含んだ状態でシール材により合着される。
【０３５９】
合着の後、液晶分子の拡散性及び均一性を向上するため、下部及び上部表示板は、約１００℃〜約１２０℃のチャンバ中で約６０分〜約８０分の間、アニーリングを行ってもよい。
【０３６０】
次のステップＳ１５０では、合着の後に、光により硬化された光硬化剤は、光硬化層３５となる。光硬化層３５と主配向膜３３は下板配向膜２９１を構成する。
【０３６１】
ステップＳ１５０を構成するステップＳ１５２において、硬化した下板の光硬化層３５が形成される前に、液晶層３に形成された電気場と露光工程について詳細に説明する。下部表示板１００の画素電極１９１と上部表示板２００の共通電極２７０に電圧が供給されると、液晶層３に電気場が形成される。
【０３６２】
以下、本発明の実施形態により、液晶層３に電気場が形成される方法、即ちＤＣ(Direct Ｃurrent)電圧を供給する方法と多段階の電圧を供給する方法についてそれぞれ説明する。第１に、図７ａを参照して、ＤＣ電圧を液晶表示板組立体３００に供給する方法を説明する。「ＴＡ１」期間の間、液晶表示板組立体３００のゲート線１２１とデータ線１７１に予め決定された第１電圧（Ｖ１）が供給されると、副画素電極１９１ｈ、１９１ｌには予め定められた第１電圧（Ｖ１）が供給される。この際、共通電極２７０に接地電圧又は約０ボルト（０Ｖ）電圧が供給される。「ＴＡ１」は、約１秒〜３００秒、より好ましくは、約１００秒である。第１電圧（Ｖ１）は、約５Ｖ〜２０Ｖであり、より具体的には、約７Ｖ〜１５Ｖである。
【０３６３】
以下、「ＴＡ１」の間、液晶層３に生成された電気場により配列された液晶分子３１の動きについて詳細に説明する。「ＴＡ１」期間は、フリンジ電気場（fringe electric field）の方向に液晶分子を配列する期間を言う。副画素電極１９１ｈ、１９１ｌに供給された電圧と共通電極２７０に供給された電圧との差により液晶層３に電気場が生成され、これにより屈折率異方性を有する液晶分子が配列される。図３に示した微細枝１９７ｈ、１９７ｌと微細スリット１９９ｈ、１９９ｌの角の画素電極及び縦連結部１９３ｈ、１９３ｌと、横連結部１９４ｈ、１９４ｌの角の画素電極が電気場を歪曲するために、液晶層３にフリンジ電気場が形成される。フリンジ電気場のために、液晶分子３１の長軸は、微細枝１９７の角の垂直方向に傾こうとする。
【０３６４】
次に、隣接する微細枝１９７の角１９７ｈ、１９７ｌにより発生したフリンジ電気場の水平成分の方向が互いに反対であって、微細枝１９７ｈ、１９７間の間隔（Ｗ）、即ち、微細スリット１９９ｈ、１９９ｌの幅（Ｗ）が狭いので、液晶分子３１が水平成分の電気場の方向に傾こうとする。しかし、画素電極１９１の縦連結部１９３ｈ、１９３ｌ及び横連結部１９４ｈ、１９４ｌの角によるフリンジ電気場の強度が、微細枝１９７ｈ、１９７ｌの角のフリンジ電気場の強度より大きいので、液晶分子３１は、結局、微細枝１９７ｈ、１９７ｌの長さ方向に平行に傾く。即ち、液晶分子３１は、相対的に大きいフリンジ電気場の法線方向、即ち、微細枝１９７ｈ、１９７ｌの長さ方向に対して平行に傾く。平行の微細枝１９７のある領域の液晶分子３１は、同じ方向に傾斜角をなして１個のドメインを形成する。図３の第１副画素又は第２副画素において、微細枝１９７が四つの方向に延びるので、画素電極１９１近傍の液晶分子３１は四つの方向に傾くようになり、各々の副画素１９１ｈ、１９１ｌは４個のドメインを有する。一画素（ＰＸ）で多数のドメインを有すると、液晶表示装置の側面視認性は良好となる。
【０３６５】
以後、液晶表示板組立体３００に光が照射される「ＴＤ１」期間の間、予め定められた露光電圧が供給され、これにより液晶分子が安定した状態で配列し、この期間の間、電界露光工程が進まれる。露光電圧は、「ＴＡ１」期間の第１電圧（Ｖ１）と同様であってもよい。「ＴＤ１」期間は、約５０秒〜１５０秒、より好ましくは、約９０秒である。
【０３６６】
他の実施形態として、画素電極１９１が接地電圧又は約０Ｖの電圧供給を受け、共通電極２７０が予め定められた第１電圧（Ｖ１）と露光電圧の供給を受けられる。
【０３６７】
本発明のさらに別の実施形態による多段階電圧を液晶表示板組立体３００に供給する方法について、図７ｂを参照しながら詳細に説明する。以下の説明において、液晶層３に生成された電気場により、液晶分子３１の動きは、図７ａの「ＴＡ１」の説明と関連して詳細に説明したので、重複を避けるため省略する。
【０３６８】
「ＴＡ２」期間の間、ゲート線１２１とデータ線１７１に予め定められた第２電圧(低電圧、Ｖ２)が供給されると、副画素電極１９１ｈ、１９１ｌに第２電圧が供給される。そして、共通電極２７０に接地電圧又は約０ボルト（０Ｖ）電圧が供給される。第２電圧は、「ＴＡ２」期間の電圧であり、低電圧と高電圧(Ｖ２)からなる。第２電圧は、副画素電極１９１ｈ、１９１ｌに交互に供給され、約０．１〜１２０Ｈｚの周波数を有する。低電圧は接地電圧又は０Ｖであってもよい。高電圧（Ｖ２）は、液晶表示装置の最大駆動電圧より高いのが好ましく、高電圧（Ｖ２）は約５Ｖ〜６０Ｖであり、より具体的には、約３０Ｖ〜５０Ｖであってもよい。「ＴＡ２」期間は、約１秒〜３００秒、より好ましくは、約６０秒である。「ＴＡ２」期間の間、低電圧又は高電圧（Ｖ２）が維持される時間は約１秒である。
【０３６９】
前述のように、副画素電極１９１ｈ、１９１ｌに供給された電圧と共通電極２７０に供給された電圧との電圧差のために、液晶層３に電気場が形成される。液晶層３に電気場が形成されると、液晶分子３１は、微細枝１９７ｈ、１９７ｌの長さ方向に対して平行の方向に傾き、電気場が形成されないと、液晶分子３１は、下部又は上部表示板１００，２００に対して垂直方向に配列する。副画素電極１９１ｈ、１９１ｌに低電圧と高電圧（Ｖ２）を交互に供給するのは、液晶層３の液晶分子３１に加える電気場をオン（ＯＮ）とオフ（ＯＦＦ）でスイッチングするために、初期に垂直に配向されている液晶分子３１が所望の傾斜方向に均一に整列することができる。
【０３７０】
以後、「ＴＢ２」期間の間、低電圧から高電圧（Ｖ２）に徐々に増加する電圧が供給され、これにより液晶分子が順次に配列する。「ＴＢ２」期間は、約１秒〜約１００秒、より好ましくは、約３０秒であってもよい。「ＴＢ２」期間の間、液晶分子３１が垂直配向の状態で画素電極１９１の微細枝１９７の長さ方向に対して平行方向に経時に応じて順次に伏すために、液晶層３に急速な電気場の形成の時に発生する液晶分子３１の不規則な移動が防止される。
【０３７１】
以後、「ＴＣ２」期間には、液晶分子３１が画素電極１９１の微細枝１９７の長さ方向に対して平行方向に傾斜した後、液晶配列が安定化する。「ＴＣ２」期間は、約１秒〜６００秒であり、より好ましくは、約４０秒である。「ＴＣ２」期間の間、高電圧（Ｖ２）が供給される状態が維持される。
【０３７２】
以後、液晶表示板組立体３００に光が照射される「ＴＤ２」期間の間、予め定められた露光電圧が供給され、これにより液晶分子が安定な状態で配列され、この期間の間、電界露光工程が進行される。「ＴＤ２」期間は約８０秒〜２００秒であり、より好ましくは、約１５０秒である。露光電圧は、第２電圧（Ｖ２）の最終電圧と同一であってもよい。露光電圧は約５Ｖ〜６０Ｖであり、より好ましくは、約３０Ｖ〜５０Ｖである。本発明の一実施形態として、液晶層３の厚さが約３．６μｍである場合、露光電圧は約２０Ｖ〜４０Ｖであればよく、液晶層３の厚さが約３．２μｍである場合、露光電圧（Ｖ３）は約１０Ｖ〜３０Ｖであればよい。
【０３７３】
本発明の別の実施形態として、副画素電極１９１ｈ、１９１ｌに接地電圧又は約０Ｖが供給され、共通電極２７０に予め定められた第２電圧（０Ｖ、Ｖ２）が供給されてもよい。
【０３７４】
次のステップＳ１５４では、前述のＤＣ又は多段階電圧が上部表示板２００と下部表示板１００に供給された後、液晶層３に予め定められた電気場の形成の間、即ち、ＴＤ１又はＴＤ２期間の間、液晶層３又は配向反応物を有する下部及び上部表示板に光が照射され、結果的に、光硬化層が形成される。液晶層３に照射される光は、下部基板１１０又は上部基板２１０の方向中の一方又は両方から照射され得る。より好ましくは、未硬化の光硬化剤を減少させ、光硬化層を均一に形成するため、光を吸収又は遮断する膜がより少ない部表示板１００の基板１１０又は上部表示板２００の基板２１０の方向に、光が入射され得る。
【０３７５】
以下、電気場が形成された液晶層３に光が照射される工程、即ち電界露光工程により、下板の光硬化層３５が形成される方法について詳細に説明する。液晶層３に電気場が存在する状態で、主配向膜３３に隣接した液晶分子３１は、微細枝１９７の方向に対して平行に傾きながら配列される。液晶層３に存在する光硬化剤は、照射される光により主配向膜３３上の液晶分子３１と実質的に同じ傾斜角を有しながら、硬化されて光硬化層３５を形成する。光硬化層３５は、主配向膜３３上に形成される。液晶層３に形成された電気場の除去後にも、光硬化層３５の側鎖高分子は、隣接した液晶分子３１の方向性をそのまま維持する。本発明の実施形態によるメゾゲンは、光硬化剤として、紫外線（ＵＶ）又は一定の温度でメゾゲンの異方性の誘導により液晶分子３１の方向性をそのまま維持する。
【０３７６】
「ＴＤ１」又は「ＴＤ２」期間は前述と同様である。液晶層３に照射される光は、平行紫外線（Collimated ＵＶ）、偏光紫外線（Polarized ＵＶ）又は無偏光紫外線（ＵＶ）であり得る。紫外線の波長は約３００ｎｍ〜４００ｎｍであってもよい。光エネルギーは約０．５J/cm2〜４０J/cm2であり、より好ましくは、約５J/cm2である。光硬化剤とシール材を硬化する光は、異なる波長及びエネルギーであってもよい。
【０３７７】
このように、光硬化層３５の高分子物質により、液晶分子３１が微細枝１９７の長さ方向に対して平行な方向にプレチルトを維持するようになると、液晶分子３１の運動方向の決定により電気場が形成されるとき、液晶分子は迅速に傾くために、液晶表示装置は迅速な応答速度（ＲＴ）を有する。光硬化層３５の側鎖に近い液晶分子３１は、下部表示板１００の垂直方向に対してやや一定のプレチルト角を有するものの、光硬化層３５から液晶層３の中間部に移動するほど、液晶分子３１は一定のプレチルト角を有さないことができる。液晶表示装置のコントラスト比を改善し、無電界状態で光漏れを防止するため、中間部の液晶層の液晶分子が光硬化層に隣接した液晶分子と異なって、プレチルト角を持たないこともできる。
【０３７８】
本発明の一実施形態として、液晶層３に残っている未硬化の光硬化剤は、残像を誘発するので、液晶３に存在する未硬化の光硬化剤を除去するため、又はプレチルト角を有する光硬化層３５，３６を安定化するため、液晶層３に形成された電気場がない状態で液晶層３に光が照射される工程、即ち蛍光露光工程が進行されることができる。本発明の一実施形態により、蛍光露光工程は約２０分〜約８０分、より好ましくは、約４０分の間、照射されてもよい。この際、照射される光の波長は約３００ｎｍ〜約３９０ｎｍであり、３１０ｎｍの波長における光の照度は、約０．００５ｍＷ/cm2〜約０．４ｍＷ/cm2である紫外線であり得る。
【０３７９】
また別の実施形態として、液晶層３に形成された電気場の強度、画素電圧の大きさ、画素（ＰＸ）に供給される電圧時間、光エネルギー、光照射量、光照射時間などを各々又はこれらの組合わせにより、多様なプレチルト角の側鎖を有する下板又は上板の光硬化層３５，３６が形成され得る。一実施形態として、露光電圧が副画素電極１９１ｈ、１９１ｌで互いに異なるように供給された状態で、電界露光により、互いに異なるプレチルト角の光硬化層３５を有する第１副画素と第２副画素１９０ｈ、１９０ｌが形成され得る。さらに別の実施形態として、基本画素群（ＰＳ）を構成する基本色画素の中で少なくとも一つの画素、例えば、青色画素は、他の画素のプレチルト角と異なるプレチルト角を有する光硬化層を設けるように、露光電圧又は電界露光工程が画素によって異なるように進行されることができる。
【０３８０】
シール材により合着した下部表示板１００と上部表示板２００に偏光子（図示せず）が付着される。前述のように、液晶層３に光硬化剤が含まれた状態で作製された液晶表示板組立体３００はＳＶＡモード特性を有する。
【０３８１】
ＳＣ-ＶＡモード（Surface-Controlled Alignment Mode）
＜実施形態１＞
以下、図６ｂ、図８ａないし図８ｅ及び図９を参照しながら、ＳＣ-ＶＡモードの液晶表示板組立体３００の製造方法について詳細に説明する。ＳＶＡモードの液晶表示板組立体３００の製造方法と重複する詳細な説明は、説明の便宜上、省略し、ＳＣ-ＶＡモードを特徴とする液晶表示板組立体３００の製造方法について詳細に説明する。
【０３８２】
図６bは、図１ないし図５ａ及び図５ｂにより製造した下部表示板１００と上部表示板２００を用いて、ＳＣ-ＶＡモード方法で液晶表示板組立体３００を製造する方法を説明するためのフローチャートである。図８ａないし図８ｅは、ＳＣ-ＶＡモードの一実施形態による液晶表示板組立体３００の下板配向膜２９１が形成される過程を順次に示した断面図である。図９は、表面光硬化剤が硬化されて光硬化層３５が形成される段階の概略図である。
【０３８３】
始めのステップＳ２１０、Ｓ２２０で、画素電極１９１を有する下部表示板１００と共通電極２７０を有する上部表示板２００の製造は、図１ないし図５ａ及び図５ｂを参照して既に説明した。
【０３８４】
次のステップＳ２３１、Ｓ２３２では、表面光硬化剤層３５ａと主配向膜３３が画素電極１９１と共通電極２７０の各々の上に形成される。
【０３８５】
図８ａないし図８ｅを参照しながら、下板主配向膜３３と表面光硬化剤層３５ａを形成する過程について詳細に説明する。図８ａを参照すると、表面光硬化剤（図示せず）と表面主配向物質（図示せず）からなる表面配向反応物１０が画素電極１９１の上にインクジェットプリント又はロールプリントなどの方法で形成される。表面配向反応物１０は、下部表示板１００及び上部表示板２００の内部領域に形成され、部分的に外郭領域に塗布され得る。液晶表示装置を製造する工程で発生する熱応力（thermal stress）により、外郭領域に形成された回路素子が損傷（damage）されるのを減らすため、表面配向反応物１０は外郭領域に形成されてもよい。画素電極１９１と共通電極２７０の他の下部層は、前述と同様であるので、省略した。即ち、表面配向反応物１０は、表面光硬化剤と表面主配向物質との混合物又は化合物である。表面主配向物質は、液晶分子３１を基板又は画素電極１９１の平面に対して垂直に配向する垂直配向物質である。表面光硬化剤は硬化されて液晶分子３１を基板又は画素電極１９１の平面に対して一定の傾斜方向にプレチルトするようにする機能性物質を有する。表面主配向物質と表面光硬化剤の材料は後述する。
【０３８６】
図８ｂを参照すると、画素電極１９１の上に形成された表面配向反応物１０は、低温で１次加熱する。１次加熱工程は、約１００秒〜約１４０秒、より好ましくは、約１２０秒の間、約８０℃〜約１１０℃、より好ましくは、約９５℃で進まれる。１次加熱で、表面配向反応物１０の溶媒が気化される。図８ｃを参照すると、表面配向反応物１０が表面主配向物質を有する表面主配向物質層３３ａと、表面光硬化剤を有する表面光硬化剤層３５ａに相分離する。表面配向反応物１０は、極性の差により、相対的に高い極性の物質は、画素電極１９１の周辺に移動して表面主配向物質を有する表面主配向物質層３３ａとなり、相対的に低い極性の物質は、表面主配向物質層３３ａの上に移動して表面光硬化剤層３５ａとなる。表面主配向物質は、相対的に高い極性を有し、液晶分子３１を基板又は画素電極１９１の平面に対して垂直に配向する。表面光硬化剤層３５ａは、側鎖の極性を弱化させる非極性作用のアルキル化芳香族ジアミン系単分子を含むので、相対的に低い極性を有する。図８ｄと図８ｅを参照すると、相分離が生じた表面主配向物質層３３ａと表面光硬化剤層３５ａを高温で２次加熱を行うと、下部に相対的に高い極性を有し、かつ液晶分子３１を基板又は画素電極１９１の平面に対して垂直に配向する主配向膜３３が形成され、上部に相対的に低い極性の表面光硬化剤層３５ａが形成される。従って、主配向膜と下部光硬化層は、異なる極性を有する。２次加熱工程は、約１０００秒〜約１４００秒、より好ましくは、約１２００秒の間、約２００℃〜約２４０℃、より好ましくは、約２２０℃で進行することができる。本発明により、２次加熱工程でイミド化反応により形成されたポリイミド（ＰＩ）は、表面主配向物質層３３ａ及び表面光硬化剤層３５ａの主鎖を形成する。
【０３８７】
本発明の実施形態として、主配向物質を有する表面主配向物質層３３ａが下部層に、そして表面光硬化剤層が上部層にそれぞれ分離されて形成される場合、１次加熱過程は省略してもよい。
【０３８８】
以下、表面光硬化剤と表面主配向物質について詳細に説明する。本発明の実施形態によれば、表面配向反応物１０の中、表面主配向物質は約８５モル％〜９５モル％であり、表面光硬化剤は約５モル％〜１５モル％であり、より詳しくは、表面主配向物質は約９０モル％であり、表面光硬化剤は約１０モル％である。表面主配向物質と表面光硬化剤のモル％組成比はそれぞれ、溶媒を除いた表面配向反応物１０に対するモル％であり、主配向膜３３と光硬化剤層３５ａに相分離の後、又は主配向膜３３と光硬化剤層３５ａの形成の後にも、表面主配向物質と表面光硬化剤のモル％組成比は実質的に同一である。本発明の一実施形態として、表面光硬化剤は、前述の反応性メゾゲン（ＲＭ）を有する。本発明の一実施形態により、溶媒は、表面配向反応物１０を下部又は上部表示板に広く、薄く又はよく拡散して塗布される印刷性を向上するため、表面配向反応物１０に追加してもよい。また、溶媒は、表面配向反応物１０を構成する物質を容易に溶解又は混合させる。溶媒は、クロロベンゼン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン、エチルメトキシブタノール、メチルエトキシブタノール、トルエン、クロロホルム、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ブチルカルビト−ル、テトラヒドロフラン、及びこれらの組合わせからなる群より選択されてもよく、これら以外の他の物質も溶媒として選択できるのは、本発明の利点を一脱することなく可能であることを、この分野における通常の知識を有する者に容易に理解されるべきである。前述及び後述の主配向物質、表面配向反応物１０又は偏光配向反応物に前述の溶媒が適用され得る。溶媒は前述又は後述の１次加熱、２次加熱、予備加熱、又は後加熱工程により気化されることができる。
【０３８９】
表面主配向物質は、２無水物系単分子(モノマー)、例えば、脂環式２無水物系単分子、ジアミン系単分子、例えば、方向族ジアミン系単分子及び脂肪族環置換の芳香族ジアミン系単分子、そして架橋剤の芳香族エポキシド系単分子を含む高分子化合物であってもよい。
【０３９０】
表面主配向物質に含まれた脂環式２無水物系単分子は、表面配向反応物１０の中、約３９．５モル％〜４９．５モル％であってもよく、芳香族ジアミン系単分子は、表面配向反応物１０の中、約３０．５モル％〜４０．５モル％であってもよく、脂肪族環置換の芳香族ジアミン系単分子は、表面配向反応物１０の中、約７．５モル％〜１０．５モル％であってもよく、芳香族エポキシド系単分子は、表面配向反応物１０の中、約０．５モル％〜１．５モル％であってもよい。
【０３９１】
脂環式２無水物系単分子は、下記化学式Ｉ〜化学式Ｖのうちのいずれかで表される単分子であってもよい。脂環式２無水物系単分子は、表面主配向物質に含まれた高分子化合物を溶媒によく溶解させ、表面主配向物質の電気光学的特性を強化する。
化学式Ｉ
2013088803.tif 000047
【０３９２】
化学式ＩＩ
2013088803.tif 000048
【０３９３】
化学式ＩＩＩ
2013088803.tif 000049
【０３９４】
化学式ＩＶ
2013088803.tif 000050
【０３９５】
化学式Ｖ
2013088803.tif 000051
【０３９６】
芳香族ジアミン系単分子は、下記化学式ＶＩで表される単分子であり得る。 表面主配向物質の芳香族ジアミン系単分子は、表面主配向物質に含まれた高分子物質が溶媒によく溶解されるようにする。
【０３９７】
化学式ＶＩ
2013088803.tif 000052
【０３９８】
式中、Ｗ３は、下記の化学式ＶＩＩ〜化学式ＩＸの中のいずれかであってもよい。
【０３９９】
化学式ＶＩＩ
2013088803.tif 000053
【０４００】
化学式ＶＩＩＩ
2013088803.tif 000054
【０４０１】
化学式ＩＸ
2013088803.tif 000055
【０４０２】
脂肪族環置換の芳香族ジアミン系単分子は、下記化学式Ｘで表される単分子であってもよい。表面主配向物質の脂肪族環置換の芳香族ジアミン系単分子は、表面主配向物質の耐熱性及び耐化学性を強化する。
【０４０３】
化学式Ｘ
2013088803.tif 000056
【０４０４】
式中、Ｗ２は、下記化学式ＸＩと化学式ＸＩＩの中のいずれかであってもよい。
【０４０５】
化学式ＸＩ
2013088803.tif 000057
【０４０６】
化学式ＸＩＩ
2013088803.tif 000058
【０４０７】
芳香族エポキシド系単分子は、下記化学式ＸＩＩＩで表される単分子であってもよい。表面主配向物質の芳香族エポキシド系単分子は架橋構造を形成するので、表面主配向物質に含まれた高分子物質と表面光硬化剤に含まれた高分子物質(反応性メゾゲン（ＲＭ）)が結合されるようにする。また、芳香族エポキシド系単分子は膜の物性を強化し、耐熱性及び耐化学性を強化する。
【０４０８】
化学式ＸＩＩＩ
2013088803.tif 000059
【０４０９】
式中、Ｚ３は、下記の化学式ＸＩＶと化学式ＸＶの中のいずれかであってもよい。
【０４１０】
化学式ＸＩＶ
2013088803.tif 000060
【０４１１】
化学式ＸＶ
2013088803.tif 000061
【０４１２】
一実施形態による表面主配向物質は、高分子系物質、例えば、ポリシロキサン、ポリアミック酸、ポリイミド、ナイロン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルクロリド（ＰＶＣ）などの物質の中の少なくとも一種を含んでもよい。
【０４１３】
表面光硬化剤は、２無水物系単分子、例えば、脂環式２無水物系単分子、ジアミン系単分子、例えば、光反応性ジアミン系単分子、アルキル化芳香族ジアミン系単分子及び芳香族ジアミン系単分子を含む。
【０４１４】
表面光硬化剤に含まれた脂環式２無水物系単分子は、 表面配向反応物１０の中、約２．５モル％〜７．５モル％であってもよく、光反応性ジアミン系単分子は、表面配向反応物１０の中、約０．７５モル％〜２．２５モル％であってもよく、アルキル化芳香族ジアミン系単分子は、表面配向反応物１０の中、約０．７５モル％〜２．２５モル％であってもよく、芳香族ジアミン系単分子は、表面配向反応物１０の中、約１モル％〜３モル％であってもよい。
【０４１５】
表面光硬化剤に含まれた脂環式２無水物系単分子と芳香族ジアミン系単分子はそれぞれ、表面主配向物質に含まれた脂環式２無水物系単分子と芳香族ジアミン系単分子と同様であってもよい。
【０４１６】
光反応性ジアミン系単分子は、反応性メゾゲン（ＲＭ）を含む単分子であって、光硬化層３５，３６のプレチルトと液晶分子のプレチルトの方向を決定する役割をする。光反応性ジアミン系単分子の化学構造は、下記化学式ＸＶＩで表される単分子であってもよく、より具体的には、化学式ＸＶＩＩで表される単分子であってもよい。
【０４１７】
化学式ＸＶＩ
2013088803.tif 000062
【０４１８】
式中、Ｐ１は反応性メゾゲンであり、Ｗ３は芳香族環であって、上記で説明した化学式ＶＩＩ〜化学式ＩＸの中のいずれかであってもよい。
【０４１９】
化学式ＸＶＩＩ
2013088803.tif 000063
【０４２０】
式中、Ｘは、メチレン（ＣＨ２）、フェニレン（Ｃ６Ｈ４）、ビフェニレン（Ｃ１２Ｈ８）、シクロヘキシレン（Ｃ６Ｈ８）、ビシクロヘキシレン（Ｃ１２Ｈ１６）及びフェニル−シクロヘキシレン（Ｃ６Ｈ４−Ｃ６Ｈ８）の中のいずれかであってもよく、Ｙは、メチレン（ＣＨ２）、エーテル（−Ｏ−）、エステル（−Ｏ−Ｃ＝Ｏ−又は−Ｏ＝Ｃ−Ｏ−）、フェニレン（Ｃ６Ｈ４）及びシクロヘキシレン（Ｃ６Ｈ８）の中のいずれかであってもよく、Zは、メチル（ＣＨ３）又は水素（Ｈ）であってもよい。また、ｎは１〜１０の整数であってもよい。光反応性ジアミン系単分子は、ポリスチレンであってもよい。
【０４２１】
アルキル化芳香族ジアミン系単分子は、下記化学式ＸＶＩＩＩで表される垂直配向性単分子であってもよい。表面光硬化剤に含まれた高分子物質のアルキル化芳香族ジアミン系単分子は、垂直配向成分を有するものの、側鎖に極性を有さないアルキル基を含有しているので、表面光硬化剤層３５ａの高分子物質が表面主配向物質層３３ａの高分子物質より相対的に低い極性を有する。
【０４２２】
化学式ＸＶＩＩＩ
2013088803.tif 000064
【０４２３】
式中、Ｒ´及びＲ”はそれぞれ以下の通りである：
2013088803.tif 000065
【０４２４】
2013088803.tif 000066
【０４２５】
また、Ｗ５は、下記化学式ＸＩＸで表され得る。
【０４２６】
2013088803.tif 000067
【０４２７】
芳香族ジアミン系単分子は、上記化学式ＶＩ〜化学式ＩＸで表される単分子であってもよい。芳香族ジアミン系単分子は、表面光硬化剤を構成する高分子物質が溶媒によく溶解されるようにする。表面光硬化剤に、前述の光開始剤を添加してもよい。
【０４２８】
２次加熱の後、表面配向反応物１０は、純水で洗浄し、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）でさらに洗浄してもよい。洗浄後、表面配向反応物１０は乾燥する。
【０４２９】
ステップＳ２４０では、表面光硬化剤層３５ａと主配向膜３３がそれぞれ形成された下部表示板１００と上部表示板２００との間に、上板の共通電圧印加点（図示せず）、シール材と液晶層３が形成され、これらの表示板１００，２００が合着される。乾燥の後、下部表示板１００の上にシール材が形成される。シール材は、接着力を向上させるため、表面配向反応物１０が形成されない下部表示板１００の外郭領域に形成され得る。これと違って、シール材は、表面配向反応物１０と一部重なるように、下部表示板１００又は上部表示板２００の外郭領域に形成されてもよい。シール材は、約３００ｎｍ〜約４００ｎｍの波長の紫外線により硬化される光開始剤を含んでもよい。約３００ｎｍ〜約４００ｎｍの波長で硬化される光開始剤は、ベンジルジメチルケタル（Irgacure-６５１）であっても、前述の光開始剤であってもよい。
【０４３０】
乾燥の後、上部表示板２００の上に上板の共通電圧印加点（図示せず）と液晶層が形成される。上板の共通電圧印加点は、外部、例えば、データ駆動部５００より供給された共通電圧（Ｖcom）を受け、上部表示板２００に形成された共通電極２７０に共通電圧（Ｖcom）を供給する。上板の共通電圧印加点は、下部表示板１００に形成された共通電圧の印加パターン（図示せず）と上部表示板２００に形成された共通電極２７０を直接接触することができる。共通電圧の印加パターンは、データ駆動部５００に連結されて共通電圧（Ｖcom）の供給を受け、画素電極層が形成されるとき、同時に形成され得る。上板の共通電圧印加点は、表面配向反応物１０が形成されなかった上部表示板の外郭領域に形成されてもよい。上板の共通電圧印加点は導電特性を有し、直径が約４μｍ以下の球状の導電体からなってもよい。液晶層は、上部表示板２００の表面配向反応物１０が形成された領域に形成されるか、又はシール材が形成された内側に形成される。上板の共通電圧印加点と液晶層を形成する工程は同時に進行されてもよい。本発明の別の実施形態により、上板の共通電圧印加点を形成する導電体をシール材と混合すること、即ち伝導性シール材により、シール材と上板の共通電圧印加点が一つの工程の同一材料で形成され得る。この際、伝導性シール材が形成される下部表示板１００の領域は、伝導性シール材の下部層に実質的にデータ層導電体のパターンを有さなくてもよい。従って、伝導性シール材とデータ層導電体のパターンが短絡（short）されることが防止できる。
【０４３１】
シール材と液晶層が形成された後、下部表示板１００と上部表示板２００は、真空チャンバでシール材により合着される。
【０４３２】
ステップＳ２５０では、合着された表示板１００，２００に露光電圧が供給され、光が照射されること、即ち電界露光工程により、下板の主配向膜３３の上に下板の光硬化層３５が形成され、上板の主配向膜３４の上に上板の光硬化層３６が形成される。主配向膜３３、３４と光硬化層３５、３６は、配向膜２９１，２９２を構成する。
【０４３３】
合着の後、シール材は、約３００ｎｍ〜約４００ｎｍの波長の紫外線又は約４００ｎｍ以上の可視光線により照射されて約８０％が硬化される。紫外線又は可視光線は、下部表示板の外部方向から入射されてシール材に照射され得る。遮断マスク（shield mask）は、シール材と紫外線の光源との間に位置し、シール材以外の部分に紫外線が照射されないように紫外線を遮断する。シール材に照射された紫外線が外れてシール材の周辺の光硬化剤を硬化する場合、シール材の周辺の光硬化剤が予め硬化されるために、液晶表示装置はシール材の周辺で縁ムラの不良を招くこともある。シール材の周辺の光硬化剤は、配向膜を形成する光硬化剤や液晶層に存在する光硬化剤であり得る。遮断マスクを使わず、シール材に可視光線が照射されることができる。
【０４３４】
以後、シール材は約１００℃で約７０分間、熱硬化する。
【０４３５】
合着の後、液晶分子の拡散性及び均一性を向上するため、下部及び上部表示板は、約１００℃〜約１２０℃のチャンバの中で、約６０分〜約８０分間アニーリングする。
【０４３６】
アニーリングの後、合着された表示板１００，２００に露光電圧が供給され、液晶層３に電気場が形成される過程（ステップＳ２５２）は、ＳＶＡモード製造方法のステップＳ１５２と実質的に同一であるので、説明を省略する。
【０４３７】
次のステップＳ２５４で，電気場が形成されている間、合着された液晶表示板組立体に光が照射される電界露光工程により、光硬化層３５が形成される過程を説明する。本発明により、電界露光工程の以後、主配向膜３３の主鎖であるポリイミドに、側鎖である垂直配向成分の脂肪族環置換の芳香族ジアミン系単分子が結合され、光硬化層３５の主鎖であるポリイミドに、側鎖のアルキル化芳香族ジアミン系単分子と光反応性ジアミン系単分子が結合される。ステップＳ２５４で、光が照射されることと、光硬化層３５が液晶分子を配向する過程は、ＳＶＡモードのステップＳ１５４と同一であるので、詳細な説明を省略する。未硬化の光硬化剤を減らし、光硬化層を均一に形成するため、光硬化剤層３５ａに照射される光は、光を吸収又は遮断する膜がより少ない下部表示板１００の基板１１０又は上部表示板２００の基板２１０の方向に入射し得る。
【０４３８】
以下、図９を参照して、主配向膜３３の上に形成された表面光硬化剤層３５ａが受光した際、光硬化層３５になる過程について詳細に説明する。液晶層３に電気場が形成されると、表面光硬化剤層３５ａの表面光硬化剤４３が周辺の液晶分子３１と実質的に同一の方向に配列し、この際、入射した紫外線により表面光硬化剤４３が周辺の液晶分子３１と実質的に同一の方向に硬化される。このように配列し、硬化された表面光硬化剤４３は、光硬化層３５を形成し、これにより光硬化層３５に隣接した液晶分子は、プレチルト角を有する。図９Ａ、図９Ｂに示した表面光硬化剤４３は、表面主配向物質を構成する垂直配向の単分子４１と反応性メゾゲン（ＲＭ）を含んだ単分子が化学的に結合している高分子化合物である。紫外線が照射されたとき、反応性メゾゲン（ＲＭ）を有するか、又は有さない表面光硬化剤４３は、紫外線（ＵＶ）により２重結合が解かれ、側鎖のネットワーク４０がさらに形成される。このような反応により、表面光硬化剤４３は紫外線照射による硬化で光硬化層３５を形成する。従って、液晶分子３１を垂直配向する主配向膜３３の上に、下部基板１１０の法線方向に対してやや傾いた方向に配列した光硬化層３５が形成される。未硬化の光硬化剤を硬化し、光硬化層を安定化するため、前述の蛍光露光工程が進行され得る。
【０４３９】
ＳＶＡモードの説明で前述したように、光硬化層３５は液晶分子３１の傾斜方向に沿って配列した状態で硬化されるので、液晶層３に電気場が印加されなかった状態でも、液晶分子３１は画素電極１９１の微細枝１９７の長さ方向に対して平行な傾斜方向にプレチルト角を有する。
【０４４０】
このように製造した液晶表示板組立体３００は、ＳＣ-ＶＡモードの特性を有する。ＳＣ-ＶＡモードにより液晶表示装置が製造されると、光硬化剤が液晶層３に存在せず、主配向膜３３の周辺に存在するので、液晶層３に残留する未硬化の光硬化剤が大きく減少する。従って、ＳＣ-ＶＡモード特性の液晶表示装置は、残像不良が改善され、良好な品質を有する。また、未硬化の光硬化剤を硬化するため、無電界状態で光を照射する過程が省略できるので、液晶表示装置の製造費用が減少される。
【０４４１】
以下、図１０と表２及び表３を参照しながら、ＳＣ-ＶＡモードにより製造した液晶表示装置の特性を詳細に説明する。表２は、表面配向反応物１０に含まれた表面主配向物質と表面光硬化剤の成分比の変化によるＳＣ-ＶＡモードの液晶表示装置の特性を示す。この実験に適用した表面主配向物質を構成する脂環式２無水物系単分子は、トリシクロヘキシル２無水物であり、芳香族ジアミン系単分子は、ターフェニルジアミンであり、脂肪族環置換の芳香族ジアミン系単分子は、コレステリルベンゼンジアミンであり、芳香族エポキシド系単分子は、ヘキサエポキシベンゼン誘導体であった。また、この実験で適用した表面光硬化剤を構成する脂環式２無水物系単分子は、トリシクロヘキシル２無水物であり、光反応性ジアミン系単分子は、モノメタクリル酸ベンゼンジアミンであり、アルキル化芳香族ジアミン系単分子は、モノアルキル化フェニルシクロヘキシルベンゼンジアミンであり、芳香族ジアミン系単分子は、ヘキサエポキシベンゼン誘導体であった。
【０４４２】
画素（ＰＸ）の構造は、実質的に図３の構造と同様である。画素電極１９１の微細枝１９７の幅は約３μｍであり、液晶層３のセル間隔は約３．６μｍであった。露光電圧は約７．５Ｖであり、電界露光で紫外線の強度は約５J/cm2であった。そして、液晶表示装置の動作は、図１１を参照しながら後述する電荷共有方式の１Ｇ１Ｄ駆動で動作した。他の条件は、前述のＳＣ-ＶＡモードの液晶表示装置に適用した条件と同様である。
【０４４３】
【表２】
2013088803.tif 000068
【０４４４】
表２を参照すると、実験例２より理解できるように、表面配向反応物１０の中、表面主配向物質は約８５モル％〜９５モル％であり、表面光硬化剤は約５モル％〜１５モル％であったとき、液晶表示装置の応答速度が約０．００７９秒であり、残像は１６８時間まで発生しなかったので、他の実験例に比べてよりよい結果が得られた。 
【０４４５】
表３は、表面光硬化剤に含まれた光反応ジアミン系反応性メゾゲン（ＲＭ）とアルキル化芳香族ジアミン系垂直配向単分子の成分比の変化による、ＳＣ-ＶＡモードの液晶表示装置の特性を示す。この実験に適用した反応性メゾゲン（ＲＭ）は、モノメタクリル酸ベンゼンジアミンであり、垂直配向単分子は、モノアルキル化フェニルシクロヘキシルベンゼンジアミンであった。他の条件は、上記表２の液晶表示装置に適用したのと同様である。
【０４４６】
【表３】
2013088803.tif 000069
【０４４７】
表３を参照すると、実験例７より理解できるように、表面配向反応物１０の中、反応性メゾゲン（ＲＭ）と垂直配向単分子がそれぞれ、約０．７５モル％〜２．２５モル％と約０．７５モル％〜２．２５モル％であったとき、液晶表示装置の応答速度が約０．００７９秒であり、ブラック状態で光漏れが発生しなかった。従って、実験例７が他の実験例に比べて優秀な特性を有することが分かることができた。
【０４４８】
図１０は、ＳＣ-ＶＡモード特性を有する液晶表示装置の一画素（ＰＸ）を経時的に撮影した電子顕微鏡の写真である。図１０に示した液晶表示装置の製造に適用した表面配向反応物１０の組成は次の通りである：
表面主配向物質に含まれた脂環式２無水物系単分子、即ち、トリシクロヘキシル２無水物は約４５モル％であり、芳香族ジアミン系単分子、即ち、ターフェニルジアミンは約３６モル％であり、脂肪族環置換の芳香族ジアミン系単分子、即ち、コレステリルベンゼンジアミンは約９モル％であり、芳香族エポキシド系単分子、即ち、ヘキサエポキシベンゼン誘導体は約１．２５モル％であった。表面光硬化剤の脂環式２無水物系単分子、即ち、トリシクロヘキシル２無水物は、約５モル％であり、光反応性ジアミン系単分子、即ち、モノメタクリル酸ベンゼンジアミンは、約１．５モル％であり、アルキル化芳香族ジアミン系単分子、即ち、モノアルキル化フェニルシクロヘキシルベンゼンジアミンは、約１．５モル％であり、そして、芳香族ジアミン系単分子、即ち、ヘキサエポキシベンゼン誘導体は、約２モル％であった。その他の条件は、上記表２の液晶表示装置に適用したのと同様である。表２、表３及び図１０の液晶表示装置に適用した各成分のモル％は、表面配向反応物１０に対するモル％であり、溶媒は、表面配向反応物１０の成分比に包含されなかった。
【０４４９】
図１０より分かれるように、０秒から０．００４８秒まで撮影した画素（ＰＸ）の写真にテクスチャが発生されなかった。また、液晶表示装置の階調間応答速度は、約０．００８秒であった。このように、前述のＳＣ-ＶＡモードで製造した液晶表示装置は迅速な応答速度を有し、残像及び光漏れを長時間発生しなかったので、よい品質特性を有する。
【０４５０】
＜実施形態２＞
本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置の配向膜は、負の電気特性を有する。配向膜を構成する光硬化層３５、３６は、負の電気特性を有し、負の電気特性の光硬化層３５、３６は、表面配向反応物１０が硬化して形成される。フッ素原子（Ｆ）などのような物質が前述の光硬化剤を構成する分子の一部分に結合しているので、表面配向反応物１０は負の電気特性を有することができる。光硬化層３５、３６が負の電気特性を有するので、光硬化層３５、３６を構成する負の電気特性の高分子物質と液晶層の液晶分子は、液晶層に形成された電気場により同時に整列され得る。従って、光硬化層３５、３６は、より均一のプレチルト角を有することができる。また、液晶表示装置が駆動されるとき、液晶層の液晶分子と負の電気特性の光硬化層が、電気場により同時に動くので、液晶表示装置は迅速な応答速度を有することができる。
【０４５１】
本発明の実施形態が、前述のＳＣ-ＶＡモードの製造方法と実質的に異なる点は、表面配向反応物１０を構成する材料と図８ｃと違って、表面配向反応物１０が配向膜を形成する過程で相分離が発生できないことである。本実施形態の特徴的なことを除いた他のことは、前述のＳＣ-ＶＡモードにより製造される方法と実質的に類似であるので、以下の説明では、便宜上、重複された説明は簡略に説明するか、省略する。上板及び下板配向膜２９２、２９１を形成する方法は実質的に類似であるので、これらの配向膜２９２、２９１を区分せず、本発明の実施形態による配向膜の形成過程について詳細に説明する。
【０４５２】
以下、負の電気特性を有する配向膜の形成過程を詳細に説明する。画素電極１９１を有する下部表示板１００と共通電極２７０を有する上部表示板２００はそれぞれ、前述した又は後で説明する方法などにより製造する。
【０４５３】
本発明の実施形態により、後述の負の電気特性を有する表面配向反応物１０が前述の方法により画素電極１９１及び共通電極２７０の上に塗布される。表面配向反応物１０は、下部表示板１００及び上部表示板２００の内部領域に形成され、部分的に外郭領域に塗布されてもよい。
【０４５４】
表面配向反応物１０は、負の電気特性を有する物質で結合された光硬化剤と主配向膜を形成する物質が化学的に結合した化合物であって、負の電気特性を有することを特徴とする。光硬化剤は、前述と同様に硬化されて、液晶分子３１を基板１１０、２１０又は画素電極１９１の平面に対して一定の傾斜方向にプレチルトするようにする物質として光硬化層３５、３６を形成する。光硬化剤は、主配向膜を形成する物質の側鎖に結合され得る。光硬化剤は、前述の光反応性高分子物質、反応性メゾゲン（ＲＭ）、光重合性物質、光異性化物質及びこれらの化合物又は混合物の中で選択した少なくとも一種の物質であってもよい。本発明の一実施形態により、負の電気特性を有する反応性メゾゲン（ＲＭ）は、後述の光反応性フッ化ジアミン系単分子である。
【０４５５】
主配向膜を形成する物質は、前述のように、液晶分子３１を基板１１０，２１０又は画素電極１９１の平面に対して垂直方向に配向する垂直配向物質である。主配向膜を形成する物質は、脂環式２無水物系単分子と脂肪族環置換の芳香族ジアミン系単分子の化合物であってもよい。主配向膜を形成する物質はまた、芳香族ジアミン系単分子又は架橋剤を含んでもよい。また、主配向膜を形成する物質は、前述の表面主配向物質３２ａであってもよい。
【０４５６】
以下、本発明の一実施形態による、負の電気特性を有する表面配向反応物１０について詳細に説明する。負の電気特性を有する表面配向反応物１０は、脂環式２無水物系単分子のような２無水物系単分子、光反応性フッ化ジアミン系単分子、アルキル化芳香族ジアミン系単分子、芳香族ジアミン系単分子、及び脂肪族環置換の芳香族ジアミン系単分子のようなジアミン系単分子、そして、芳香族エポキシド系単分子のような架橋剤を含む高分子物質であってもよい。
【０４５７】
本発明の一実施形態により、負の電気特性を有する表面配向反応物１０は、ポリイミド（ＰＩ）系化合物と架橋剤との混合物である。ポリイミド（ＰＩ）系化合物は、２無水物系単分子と、ジアミン系単分子を構成する単分子とが化学的に結合した化合物である。ポリイミド（ＰＩ）系化合物は、２無水物系単分子とジアミン系単分子に含まれた単分子を極性溶媒で溶解すると、ジアミン系単分子に含まれた単分子のアミノ基が、２無水物系単分子の酸無水物基を求核攻撃（nucleophlic attack）するイミド化反応により製造することができる。ジアミン系単分子を構成する単分子、即ち、光反応性フッ化ジアミン系単分子、アルキル化芳香族ジアミン系単分子、芳香族ジアミン系単分子及び脂肪族環置換の芳香族ジアミン系単分子は、イミド化反応の前に混合されている。
【０４５８】
負の電気特性を有する表面配向反応物１０は、約４４モル％〜約５４モル％であってもよく、より好ましくは、約４９モル％の脂環式２無水物系単分子と、約０．５モル％〜約１．５モル％であってもよく、より好ましくは、約１モル％の光反応性フッ化ジアミン系単分子と、約１２モル％〜約１８モル％であってもよく、より好ましくは、約１５モル％のアルキル化芳香族ジアミン系単分子と、約２５モル％〜約３５モル％であってもよく、より好ましくは、約３０モル％の
芳香族ジアミン系単分子と、約２モル％〜約６モル％であってもよく、より好ましくは、約４モル％の脂肪族環置換の芳香族ジアミン系単分子と、約０．５モル％〜約１．５モル％であってもよく、より好ましくは、約１モル％の芳香族エポキシド系単分子からなる。表面配向反応物１０のモル％組成比は、溶媒を除いたモル％である。
【０４５９】
脂環式２無水物系単分子は、図６ｂと関連して前述した説明と同様である。脂環式２無水物系単分子は、表面配向反応物１０に含まれた高分子物質が溶媒によく溶解されるようにし、配向膜の電気光学特性、例えば、電圧維持率（ＶＨＲ,voltage holding ratio）を向上し、残留ＤＣ（ＲＤＣ,Residual Direct Current）電圧を低くする。電圧維持率は、画素電極にデータ電圧が印加されない間、液晶層が充電された電圧を維持する程度をいい、電圧維持率が１００％に近いほど理想的である。電圧維持率が大きいほど、液晶表示装置の画質特性はよくなる。残留ＤＣ電圧は、イオン化した液晶層の不純物が配向膜に吸着され、外部から印加された電圧がなくても液晶層にかかれている電圧をいい、残留ＤＣ電圧が低いほど、液晶表示装置の画質特性はよくなる。
【０４６０】
光反応性フッ化ジアミン系単分子は、紫外線により硬化されて光硬化層３５、３６を形成する。フッ素原子（Ｆ）がベンゼンの特定方向に結合するので、光反応性フッ化ジアミン系単分子は、負の電気特性を有する。本発明の実施形態により、光反応性フッ化ジアミン系単分子の化学構造は、下記構造式ＸＶＩ-Ｆで表される単分子であってもよく、より具体的には、構造式ＸＶＩ-Ｆで表されるモノメタクリル酸フッ化ベンゼンジアミン系単分子であってもよい。
【０４６１】
構造式ＸＶＩ-Ｆ
2013088803.tif 000070
【０４６２】
式中、Ｐ２は、フッ化アリールアクリレート系反応性メゾゲン（ＲＭ）であり、下記構造式ＸＶＩ-Ｆ-Ｐ２-１１、ＸＶＩ-Ｆ-Ｐ２-２１、ＸＶＩ-Ｆ-Ｐ２-２２、ＸＶＩ-Ｆ-Ｐ２-２３、ＸＶＩ-Ｆ-Ｐ２-３１、ＸＶＩ-Ｆ-Ｐ２-３２、ＸＶＩ-Ｆ-Ｐ２-４１及びこれらの混合物から選択されるものであってもよい。また、Ｗ３は、芳香族環であって、図６ｂと関連して説明した構造式ＶＩＩ〜構造式ＩＸの中のいずれかであってもよい。Ｒ´は図６ｂと関連して説明した。
構造式ＸＶＩ-Ｆ-Ｐ２-１１
2013088803.tif 000071
【０４６３】
構造式ＸＶＩ-Ｆ-Ｐ２-２１
2013088803.tif 000072
【０４６４】
構造式ＸＶＩ-Ｆ-Ｐ２-２２
2013088803.tif 000073
【０４６５】
構造式ＸＶＩ-F-Ｐ２-２３
2013088803.tif 000074
【０４６６】
構造式ＸＶＩ-Ｆ-Ｐ２-３１
2013088803.tif 000075
【０４６７】
構造式ＸＶＩ-Ｆ-Ｐ２-３２
2013088803.tif 000076
【０４６８】
構造式ＸＶＩ-Ｆ-Ｐ２-４１
2013088803.tif 000077
【０４６９】
式中、フッ素（Ｆ）原子がベンゼンと結合してＰ２は負の電気特性を帯びる。
【０４７０】
モノメタクリル酸フッ化ベンゼンジアミン単分子は、下記構造式ＸＶＩＩ−Ｆで表される。
【０４７１】
構造式ＸＶＩＩ−Ｆ
2013088803.tif 000078
【０４７２】
式中、ｎは１〜６の整数であってもよい。
【０４７３】
モノメタクリル酸フッ化ベンゼンジアミン系単分子は、モノメタクリル酸ヒドロキシフッ化ビフェニル中間体とブロモアルキルベンゼンジアミン誘導体とを極性溶媒中に混合すると、ビフェニル中間体のヒドロキシ基がジアミン誘導体のブロモ基を求核攻撃して、ブロモ基が離脱することにより製造され得る。モノメタクリル酸ヒドロキシフッ化ビフェニル中間体は、メタクリル酸クロリドとジヒドロキシフッ化ビフェニル分子とを極性溶媒中で混合すると、エステル化反応により合成され得る。
【０４７４】
アルキル化芳香族ジアミン系単分子は、図６ｂと関連して前述した物質と同様である。表面配向反応物１０に含まれたアルキル化芳香族ジアミン系単分子は、垂直配向性単分子である。アルキル化芳香族ジアミン系単分子は、無極性の特性を有してもよい。
【０４７５】
芳香族ジアミン系単分子は、図６ｂと関連して前述した物質と同様である。芳香族ジアミン系単分子は、表面配向反応物１０に含まれた高分子物質が溶媒によく溶解されるようにする。
【０４７６】
脂肪族環置換の芳香族ジアミン系単分子は、図６ｂと関連して前述した物質と同様である。脂肪族環置換の芳香族ジアミン系単分子は、下部表示板又は上部表示板に対して液晶分子を垂直に配向する垂直配向性単分子である。
【０４７７】
芳香族エポキシド系単分子は、図６ｂと関連して前述した物質と同様である。芳香族エポキシド系単分子は、架橋構造を形成するので、２無水物系単分子とジアミン系単分子とが結合できるようにするか、ジアミン系単分子が結合された２無水物系単分子と２無水物系単分子とが結合できるようにする。芳香族エポキシド系単分子は、膜の物性を向上させ、耐熱性及び耐化学性を向上させる。
【０４７８】
負の電気特性を有する表面配向反応物１０は、光開始剤を含んでもよい。光開始剤は、前述したものであってもよく、又はα−ヒドロキシケトン（Irgacure-１２７、Ciba社製,Swiss）、メチルベンゾイルホルマート（Irgacure-７５４、Ciba社製,Swiss）、アクリロホスフィンオキシド（Irgacure-８１９, Ciba社製,Swiss）、チタノせン（Irgacure-７８４, Ciba社製, Swiss）、α−アミノアセトフェノン（Irgacure-３６９, Ciba社製, Swiss）、α−アミノケトン（Irgacure-３７９, Ciba社製,Swiss）、α−ヒドロキシケトン(Irgacure-２９５９, Ciba社製, Swiss)、オキシムエステル（Irgacure-ＯＸＥ０１、Ciba社製, Swiss）、オキシムエステル（Irgacure-ＯＸＥ０２, Ciba社製, Swiss）、又はアクリロホスフィンオキシド(Irgacure-ＴＰＯ, Ciba社製, Swiss)であってもよい。
【０４７９】
本発明の一実施形態により、負の電気特性を有する表面配向反応物１０は、塩素原子（Ｃｌ）又は塩素分子(Ｃｌ２)が結合した負の電気特性の反応性メゾゲン（ＲＭ）を含んでもよい。
【０４８０】
本発明の一実施形態により、負の電気特性を有する表面配向反応物１０は、２無水物系単分子とジアミン系単分子とが化学的に結合した化合物からなってもよい。
【０４８１】
本発明の一実施形態により、架橋剤と負の電気特性を有する表面配向反応物１０との混合により表面配向反応物１０が構成され得る。
【０４８２】
本発明の一実施形態により、表面配向反応物１０は、負の電気特性を有する反応性メゾゲン（ＲＭ）と主配向膜を形成する物質との混合物であってもよい。
【０４８３】
本発明の一実施形態により、表面配向反応物１０は、一部の領域で間隔材、カラーフィルタ又は絶縁膜と直接接触するように塗布することができる。
【０４８４】
塗布した負の電気特性を有する表面配向反応物１０は、前述の1次加熱工程により加熱する。1次加熱の間、表面配向反応物１０を構成する反応性メゾゲン（ＲＭ）成分と主配向膜を形成する垂直配向成分の単分子は、下部膜に対して垂直方向に整列する。なお、表面配向反応物１０を構成する物質の側鎖に連結された反応性メゾゲン（ＲＭ）分子が表面配向反応物１０の表面で発現できる。1次加熱の間、負の電気特性を有する表面配向反応物１０は、図８ｃと関連して前述した相分離現象を有しないことができる。
【０４８５】
1次加熱の後、負の電気特性を有する表面配向反応物１０は、前述の２次加熱工程により加熱する。２次加熱の間、表面配向反応物１０の溶媒が蒸発され、架橋剤は架橋構造を形成して主配向膜が形成される。
【０４８６】
２次加熱の後、負の電気特性を有する表面配向反応物１０は、純水（ＤＩＷ）により洗浄し、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）によりさらに洗浄し得る。洗浄後、表面配向反応物１０は乾燥する。  
【０４８７】
乾燥の後、下部表示板１００の上にシール材を形成する。シール材は、前述の方法と同様に、下部表示板１００の外郭領域、表面配向反応物１０と一部重なるように、下部表示板１００又は上部表示板２００の外郭領域に形成され得る。シール材は、前述した材料であってもよく、約３００ｎｍ〜約４００ｎｍ波長の紫外線又は後述の約４００ｎｍ以上の可視光線により硬化することができる。
【０４８８】
乾燥の後、上部表示板２００の上に、前述の方法と同様に、上板の共通電圧印加点（図示せず）と液晶層が形成される。
【０４８９】
シール材と液晶層が形成された後、下部表示板１００と上部表示板２００は、真空チャンバでシール材により合着される。
【０４９０】
合着の後、シール材は前述したように、約３００ｎｍ〜約４００ｎｍ波長の紫外線又は後述の約４００ｎｍ以上の可視光線により照射され、約８０％が硬化される。以後、シール材は、約１００℃で約７０分間熱硬化する。
【０４９１】
合着の後、液晶分子の拡散性及び均一性を向上するため、下部及び上部表示板は、約１００℃〜約１２０℃のチャンバの中で、約６０分〜約８０分間アニールする。
【０４９２】
アニールした後、図７ａ及び図７ｂと関連して前述したＤＣ電圧供給又は多段階の電圧供給により、表示板１００、２００の画素電極と共通電極に電圧が供給される。液晶層に電気場が形成される過程は、また、図７ａと図７ｂと関連して前述した説明と類似である。負の電気特性を持たない反応性メゾゲン（ＲＭ）は、液晶分子と相互作用を通じて電気場で傾くように配列される。しかし、本発明による反応性メゾゲン（ＲＭ）分子は、負の電気特性を有するので、液晶分子と同時に電気場で傾くように配列される。従って、負の電気特性を有する反応性メゾゲン（ＲＭ）は、より容易に、かつ均一に傾くように整列できるという利点を有する。
【０４９３】
液晶分子と反応性メゾゲン（ＲＭ）高分子物質が一定の傾斜角で配列している間、液晶表示板組立体に光が照射される電界露光工程が進行される。電界露光工程と、光硬化層３５、３６が液晶分子３１のプレチルトを形成する方法は、前述したステップＳ２５４と実質的に類似であるので、簡略に説明する。
【０４９４】
反応性メゾゲン（ＲＭ）高分子と液晶分子が傾斜して配列している間、紫外線が入射すると、入射した紫外線により反応性メゾゲン（ＲＭ）は、周辺の液晶分子３１と実質的に類似の方向に硬化される。反応性メゾゲン（ＲＭ）のアクリレート反応基が紫外線により、架橋又は硬化して光硬化層３５、３６を形成する方法は、前述と同様である。このように配列した状態で硬化された反応性メゾゲン（ＲＭ）は、主配向膜の上に光硬化層３５、３６を形成し、光硬化層３５、３６に隣接した液晶分子は、硬化された反応性メゾゲン（ＲＭ）によりプレチルト角を有する。２次加熱工程で形成された主配向膜と光硬化により形成された光硬化層３５、３６は配向膜を構成する。
【０４９５】
本発明の一実施形態により前述した蛍光露光工程が進行され得る。  
【０４９６】
このように製造した液晶表示板組立体３００は、図６bと関連して前述したＳＣ-ＶＡモードの特性を有し、より均一なプレチルト角の光硬化層３５、３６を有する。即ち、従来技術の非極性光硬化層より本発明の光硬化層３５、３６は、液晶分子のプレチルト角を均一に形成する利点を有する。また、液晶表示装置が駆動されるとき、液晶層に形成された電気場により負の電気特性の光硬化層が制御され、制御された光硬化層は液晶分子を制御するために、液晶分子の応答速度が速くなる。従って、本発明の液晶表示装置は、テクスチャの発生を減らし、高速駆動による動映像の特性を向上できる。また、反応性メゾゲン（ＲＭ）が負の電気特性を有するので、低い露光電圧により光硬化層３５、３６が形成され得る。
本発明の一実施形態により、主配向膜を形成する垂直配向成分の高分子、例えば、ジアミン系単分子を構成するアルキル化芳香族ジアミン系単分子が、負の電気特性を有することができる。負の電気特性を有する垂直配向性高分子は、電気場により制御される液晶分子の動きを速くする。従って、これを有する液晶表示装置は、迅速な応答速度の特性を有することができる。
【０４９７】
本発明の一実施形態により、光硬化層を形成する単分子又は主配向膜を形成する垂直配向成分の単分子は、正の電気特性を有してもよい。正の電気特性を有する配向膜は、前述した負の電気特性を有する配向膜と同一の効果を有する。
【０４９８】
本発明の一実施例により、光硬化層を形成する単分子又は主配向膜を形成する垂直配向成分の単分子は、負又は正の誘電率異方性の特性を有することができる。
負又は正の誘電率異方性は、液晶層に形成された電気場により分極される物質を含むために、発生することができる。負又は正の誘電率異方性の特性を有する配向膜は、前述の負の電気特性を有する配向膜と同一の効果を現す。
【０４９９】
以下、前述した方法により製造された負の電気特性の配向膜を有する液晶表示装置の特性について説明する。負の電気特性を有する配向膜は、フッ素原子（Ｆ）が結合された反応性メゾゲン（ＲＭ）を有する表面配向反応物１０により形成された。
【０５００】
液晶表示装置を製造するため、負の電気特性を有する表面配向反応物１０は、脂環式２無水物系単分子として、約４９モル％のトリシクロヘキシル２無水物と、光反応性フッ化ジアミン系単分子として、約１モル％のモノメタクリル酸フッ化ベンゼンジアミンと、アルキル化芳香族ジアミン系単分子として、約１５モル％のモノアルキル化フェニルシクロヘキシルベンゼンジアミン系単分子と、芳香族ジアミン系単分子として、約３０モル％のターフェニルジアミンと、脂肪族環置換の芳香族ジアミン系単分子として、約４モル％のコレステリルベンゼンジアミンと、及び、芳香族エポキシド系単分子として、約１モル％のヘキサエポキシベンゼン誘導体からなっている。成分のモル％は、表面配向反応物１０に対するモル％であり、溶媒は表面配向反応物１０の成分比に含まれていない。
【０５０１】
液晶表示装置の画素（ＰＸ）の構造は、実質的に図３の構造と同様であった。画素電極１９１の微細枝１９７の幅は約３μｍであり、液晶層３のセル間隔は、約３．６μｍであった。露光電圧は約２０Ｖであり、電界露光工程における紫外線の強度は、約６．５５J/cm2であった。蛍光露光工程に適用した紫外線の照度は、約０．１５ｍＷ/ｃｍ２であり、照射時間は約４０分であった。そして、液晶表示装置の動作は、図１１を参照しながら前述の電荷共有方式の１Ｇ１Ｄ駆動で動作された。
【０５０２】
本発明の実施形態により、負の電気特性の配向膜を有する液晶表示装置は、良好な水準のテクスチャを有し、２４０ｈｚの高速駆動にもテクスチャの発生がなく、良好な品質特性を示した。
【０５０３】
＜実施形態３＞
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の配向膜は、リジッド（rigid）垂直配向の側鎖を有する。リジッド（rigid）垂直配向の側鎖は、配向膜２９１、２９２を構成する主配向膜３３、３４に含まれる。リジッド（rigid）垂直配向の側鎖を有する主配向膜は、配向膜の近傍で液晶分子が過度にプレチルトするのを防止する。配向膜の近傍で液晶分子が過度にプレチルト角を有すると、液晶表示装置はブラック映像で光漏れ不良を有し、液晶表示装置のコントラスト比又は画質の鮮明度は低下する。本発明の実施形態により製造したリジッド（rigid）垂直配向の側鎖を有する配向膜は、液晶表示装置の光漏れ不良を減少し、液晶表示装置の画質を向上させる。
【０５０４】
本実施形態が、前述した負の電気特性を有する配向膜の製造方法と実質的に異なる点は、表面配向反応物１０を構成する材料と側鎖に連結されたリジッド垂直配向成分の構造である。また、液晶表示板組立体に照射される紫外線の強度が、図６ｂと関連して前述したＳＣ-ＶＡモードの方法でより大きくてもよい。本実施形態の特徴的な点を除いた他のことは、前述した負の電気特性を有する配向膜の製造方法と実質的に類似であるので、以下の説明において便宜上、重複された説明は簡略に説明するか、省略する。しかし、本実施形態の特徴的な点、即ち表面配向反応物１０を構成する材料、垂直配向成分の構造及び液晶表示板組立体に照射される紫外線の強度について詳細に説明する。
【０５０５】
以下、リジッド垂直配向成分を有する配向膜の形成過程について詳細に説明する。前述の説明と同様に、リジッド垂直配向性分を有する表面配向反応物１０が、画素電極１９１及び共通電極２７０の上に塗布される。
リジッド垂直配向性分を有する表面配向反応物１０は、光反応性単分子を有する光硬化剤とリジッド垂直配向成分を有し、主配向膜を形成する物質が化学的に結合した化合物である。光硬化剤は、前述した光反応性高分子物質、反応性メゾゲン（ＲＭ）、光重合性物質、光異性化物質及びこれらの化合物又は混合物から選択された少なくとも１種の物質であって、硬化されて光硬化層３５、３６を形成する。また、光硬化剤は、主配向膜を形成する物質の側鎖に結合され得る。主配向膜を形成する物質は、前述したように、液晶分子３１を基板１１０、２１０又は画素電極１９１の平面に対して垂直方向に配向する垂直配向物質である。本発明により、主配向膜を形成する物質は、後述の脂環式２無水物系単分子とアルキル化芳香族ジアミン系単分子の化合物であり得る。アルキル化芳香族ジアミン系単分子は、垂直配向を堅固に（リジッド）するようにし、ベンゼンに結合した板状形のサイクリック環を有してもよい。主配向膜を形成する物質は、芳香族ジアミン系単分子又は架橋剤を含むことができる。また、主配向膜を形成する物質は、前述した表面主配向物質３２ａであってもよい。
【０５０６】
以下、リジッド垂直配向成分の側鎖を有する表面配向反応物１０について詳細に説明する。リジッド垂直配向成分の側鎖の配向膜を形成する表面配向反応物１０は、
脂環式２無水物系単分子のような２無水物系単分子、光反応性ジアミン系単分子、アルキル化芳香族ジアミン系単分子及び芳香族ジアミン系単分子のようなジアミン系単分子、そして芳香族エポキシド系単分子のような架橋剤を含む高分子物質であってもよい。
【０５０７】
本発明の一実施形態により、リジッド垂直配向成分の側鎖を有する表面配向反応物１０は、ポリイミド（ＰＩ）系化合物と架橋剤との混合物である。ポリイミド（ＰＩ）系化合物は、２無水物系単分子とジアミン系単分子とが化学的に結合した化合物である。ポリイミド（ＰＩ）系化合物は、前述したように、２無水物系単分子とジアミン系単分子に含まれた単分子のイミド化反応により製造され得る。ジアミン系単分子を構成する単分子、即ち光反応性ジアミン系単分子、アルキル化芳香族ジアミン系単分子及び芳香族ジアミン系単分子は、イミド化反応の前に混合されている。
【０５０８】
リジッド垂直配向の側鎖の配向膜を形成する表面配向反応物１０は、約３８モル％〜約４８モル％であってもよく、より好ましくは、約４３モル％の脂環式２無水物系単分子と、約５モル％〜約１１．５モル％であってもよく、より好ましくは、約８．５モル％の光反応性ジアミン系単分子と、約３．５モル％〜約９．５モル％であってもよく、より好ましくは、約６．５モル％のアルキル化芳香族ジアミン系単分子と、約２３モル％〜約３３モル％であってもよく、より好ましくは、約２８モル％の芳香族ジアミン系単分子と、約１１モル％〜約１７モル％であってもよく、より好ましくは、約１４モル％の芳香族エポキシド系単分子からなる。表面配向反応物１０のモル％組成比は、溶媒を除いたモル％である。
【０５０９】
脂環式２無水物系単分子は、表面配向反応物１０に含まれた高分子が溶媒によく溶解されるようにし、配向膜の電気光学特性、例えば、電圧維持率（ＶＨＲ）を増加し、残留ＤＣ電圧を減らす。脂環式２無水物系単分子の化学構造は、下記構造式ＸＶＩ−ＲＣＡで表されるシクロブチル２無水物単分子であってもよい。
【０５１０】
構造式 ＸＶＩ−ＲＣＡ
2013088803.tif 000079
【０５１１】
光反応性ジアミン系単分子は、反応性メゾゲン（ＲＭ）を包含し、紫外線により硬化されて光硬化層３５、３６を形成する。また、光反応性ジアミン系単分子は、光硬化層３５、３６のプレチルトと光硬化層３５、３６に近接する液晶分子のプレチルトを決定する役割を果たす。光反応性ジアミン系単分子の化学構造は、下記構造式ＸＶＩ−ＲＣ又はＸＶＩ−ＲＡで表される単分子であってもよく、より具体的には、構造式ＸＶＩ−ＲＣ１、ＸＶＩ−ＲＣ２、ＸＶＩ−ＲＣ３、ＸＶＩ−ＲＣ４、ＸＶＩ−ＲＡ１、ＸＶＩ−ＲＡ２、ＸＶＩ−ＲＡ３、ＸＶＩ−ＲＡ４、ＸＶＩ−ＲＡ５又は ＸＶＩ−ＲＡ６で表される単分子であってもよい。
【０５１２】
構造式ＸＶＩ−ＲＣ
2013088803.tif 000080
【０５１３】
式中、ＸＲＣは、アルキル、エーテル、エステル、フェニル、シクロヘキシル、及びフェニルエステルの中のいずれかであってもよい。ＹＲＣは、アルキル、フェニル、ビフェニル、シクロヘキシル、ビシクロヘキシル、及びフェニルシクロヘキシルの中のいずれかであってもよい。
【０５１４】
構造式ＸＶＩ−ＲＡ
2013088803.tif 000081
【０５１５】
式中、ＺＲＡは、アルキル、アルキルエーテル、アルキルエステル、アルキルフェニルエステル、アルキルフェニルエーテル、アルキルビフェニルエステル、アルキルビフェニルエーテル、フェニルエーテル、フェニルエーテルアルキル、ビフェニルエーテル、ビフェニルエーテルアルキル、シクロヘキシルアルキル、ビシクロヘキシルアルキル、及びシクロヘキシルアルキルエステルの中のいずれかであってもよい。
【０５１６】
構造式ＸＶＩ−ＲＣ１
2013088803.tif 000082
【０５１７】
構造式ＸＶＩ−ＲＣ２
2013088803.tif 000083
【０５１８】
構造式ＸＶＩ−ＲＣ３
2013088803.tif 000084
【０５１９】
構造式ＸＶＩ−ＲＣ４
2013088803.tif 000085
【０５２０】
構造式ＸＶＩ−ＲＡ１
2013088803.tif 000086
【０５２１】
構造式ＸＶＩ−ＲＡ２
2013088803.tif 000087
【０５２２】
構造式ＸＶＩ−ＲＡ３
2013088803.tif 000088
【０５２３】
構造式ＸＶＩ−ＲＡ４
2013088803.tif 000089
【０５２４】
構造式ＸＶＩ−ＲＡ５
2013088803.tif 000090
【０５２５】
構造式ＸＶＩ−ＲＡ６
2013088803.tif 000091
【０５２６】
光反応性ジアミン系単分子は、デシルシンナモイルベンゼンジアミン単分子又はモノメタクリル酸ベンゼンジアミン単分子であり得る。デシルシンナモイルベンゼンジアミン単分子は、デシルシンナモイルフェノール中間体とジアミノベンゾイルクロリド誘導体とを極性溶媒に混合し、この混合物のエステル化反応により製造することができる。デシルシンナモイルフェノール中間体は、ヒドロキシベンゼンシンナモイルクロリドとデシルアルコールを極性溶媒中で混合し、この混合物のエステル化反応により製造することができる。モノメタクリル酸ベンゼンジアミン単分子は、ヒドロキシアルキルベンゼンジアミン誘導体とメタクリル酸クロリドを極性溶媒中で混合し、この混合物のエステル化反応により製造することができる。
【０５２７】
他の実施形態により、光反応性ジアミン系単分子は、構造式ＸＶＩ−ＲＤで表されるアクリルシンナモイルハイブリッドベンゼンジアミン単分子であり得る。アクリルシンナモイルハイブリッドベンゼンジアミン単分子は、アクリレート反応基とシンナメート反応基を共に有する。アクリレート反応基は側鎖と架橋を形成し、シンナメート反応基は、互いに結合してプレチルト角を大きくする。
【０５２８】
構造式ＸＶＩ−ＲＤ
2013088803.tif 000092
【０５２９】
式中、Ｘは、炭素数１〜１０のアルキル基、エーテル及びエステルの中のいずれかであってもよく、Ｙは、アルキル、フェニル、ビフェニル、シクロヘキシル、ビシクロヘキシル、及びフェニルシクロヘキシルの中のいずれかであってもよい。
【０５３０】
アルキル化芳香族ジアミン系単分子は、垂直配向成分の単分子である。ベンゼンに結合したサイクリック環は、垂直配向を堅固に（リジッド）するようにする。アルキル化芳香族ジアミン系単分子と隣接した液晶分子は、垂直方向に整列する。サイクリック環は、板状形分子であり得る。アルキル化芳香族ジアミン系単分子の化学構造は、構造式ＸＶＩＩＩ−ＲＣＡ１で表されるオクタデシルシクロヘキシルベンゼンジアミン又は構造式ＸＶＩＩＩ−ＲＣＡ２で表されるアルキル化脂肪族芳香族ベンゼンジアミンであってもよい。
【０５３１】
構造式ＸＶＩＩＩ−ＲＣＡ１
2013088803.tif 000093
【０５３２】
構造式ＸＶＩＩＩ−ＲＣＡ２  
2013088803.tif 000094
【０５３３】
式中、ＸＲ２は、エーテル又はエステルである。ＹＲ２は、エーテルであってもよい。ｎ２は、１０〜２０であってもよい。ａ２及びｂ２は、０〜３であってもよく、ａ２とｂ２が両方とも０であることはない。
【０５３４】
オクタデシルシクロヘキシルベンゼンジアミン単分子は、オクタデシルシクロヘキサノール中間体とジアミノベンゾイルクロリド誘導体を極性溶媒中で混合し、この混合物のエステル化反応により製造することができる。オクタデシルシクロヘキサノール中間体は、ブロモオクタデカンとシクロヘキサンジオルを極性溶媒中で混合し、この混合物でシクロヘキサンジオルのヒドロキシ基が、ブロモオクタデカンのブロモ基を求核攻撃してブロモ基が離脱することにより製造できる。
【０５３５】
芳香族ジアミン系単分子は、表面配向反応物１０に含まれた高分子物質が溶媒によく溶解されるようにする。芳香族ジアミン系単分子の化学構造は、構造式ＶＩ−ＲＣＡで表されるジフェニルジアミンであってもよい。
【０５３６】
構造式ＶＩ−ＲＣＡ
2013088803.tif 000095
【０５３７】
式中、Ｘは、脂肪族化合物であってもよい。
【０５３８】
芳香族エポキシド系単分子は、架橋構造を形成して熱安定性と耐化学性を向上させる。芳香族エポキシド系単分子の化学構造は、構造式ＸＩＩＩ−ＲＶＡで表されるエポキシベンゼン誘導体であってもよい。
【０５３９】
構造式ＸＩＩＩ−ＲＶＡ
2013088803.tif 000096
【０５４０】
表面配向反応物１０に前述の光開始剤を添加してもよい。リジッド垂直配向成分を有する表面配向反応物１０は、負の電気特性を有する表面配向反応物１０と異なって、負の電気特性の高分子物質を持たなくてもよい。
【０５４１】
塗布されたリジッド垂直配向成分を有する表面配向反応物１０は、前述の方法により1次加熱する。1次加熱しながら、表面配向反応物１０を構成する光反応性ジアミン系を構成する反応性メゾゲン（ＲＭ）と主配向膜を形成する垂直配向成分のアルキル化芳香族ジアミン系単分子は、下部膜に対して垂直に整列する。1次加熱の間、表面配向反応物１０は、図８ｃと関連して前述した相分離現象を現さなくてもよい。
【０５４２】
1次加熱した表面配向反応物１０は、前述の方法により２次加熱する。２次加熱されつつ、表面配向反応物１０の溶媒が蒸発する。２次加熱で、反応性メゾゲン（ＲＭ）の側鎖が表面配向反応物１０の表面で形成され得る。２次加熱の後、表面配向反応物１０は、前術の方法により洗浄され、乾燥される。
【０５４３】
乾燥の後、前述の方法によりシール材が形成される。シール材は、前述のように、約３００ｎｍ〜約４００ｎｍ波長の紫外線により硬化されるか、約４００ｎｍ以上の波長で硬化され得る。以後、前述した方法により、上板の共通電圧印加点(図示せず)と液晶層が形成され、下部表示板１００と上部表示板２００は合着される。シール材は、前述のように、光又は熱により硬化される。
【０５４４】
合着された表示板は、前述の方法によりアニールし、ＤＣ電圧供給又は多段階電圧供給により電圧供給が行われる。
【０５４５】
供給された電圧により、液晶分子と反応性メゾゲン（ＲＭ）が、一定の傾斜角で配列されている間、合着された液晶表示板組立体に前述の方法により電界露光工程が進行される。反応性メゾゲン（ＲＭ）は、負の電気特性を有する配向膜を形成する方法とは異なって、液晶分子と相互作用をして、一定の傾斜角で配列され得る。本発明の実施形態によるリジッド垂直配向成分を有する液晶表示板組立体には、前述の紫外線の強度より大きい強度の紫外線が照射されてもよい。本発明の一実施形態により液晶層に電界が形成されている間、液晶表示板組立体に照射される紫外線の強度は、約６J/cm2〜１７．５J/cm2であってもよく、より好ましくは、約１２J/cm2であってもよい。反応性メゾゲン（ＲＭ）は、光により硬化されて主配向膜の上に光硬化層３５、３６を形成し、前述のように、光硬化層３５、３６はプレチルト角を有する。しかし、本発明による主配向膜は、リジッド垂直配向成分を有するので、光硬化層３５、３６のプレチルト角は小さくてもよい。光硬化層３５、３６のプレチルト角が小さいと、ブラック映像より光漏れが減るので、液晶表示装置の画質は改善され、コントラスト比は大きくなる。
【０５４６】
以後、前述のような蛍光露光工程が進行され得る。
【０５４７】
このように進行すると、リジッド垂直配向成分を有する表面配向反応物１０は、配向膜を形成し、液晶表示板組立体３００が製造される。本発明により製造したリジッド垂直配向の側鎖を有する配向膜は、液晶表示装置のブラック光漏れの不良を減少することができる。
【０５４８】
本発明の実施形態により、リジッド垂直配向の側鎖を有する主配向膜３３、３４を含む配向膜２９１、２９２を有する液晶表示装置が製造された。リジッド垂直配向の側鎖を有する表面配向反応物１０は、脂環式２無水物系単分子として、約４３モル％のシクロブチル２無水物と、光反応性ジアミン系単分子として、約８．５モル％のモノメタクリル酸ベンゼンジアミンと、アルキル化芳香族ジアミン系単分子として、約６．５モル％のオクタデシルシクロヘキシルベンゼンジアミンと、芳香族ジアミン系単分子として、約２８モル％のジフェニルジアミンと、芳香族エポキシド系単分子として、約１４モル％のエポキシベンゼン誘導体からなっている。各成分のモル％は、表面配向反応物１０に対するモル%であり、溶媒は表面配向反応物１０の成分比に含まれなかった。
【０５４９】
液晶表示板組立体は、前述の方法により製造した。液晶表示装置の画素(ＰＸ)の構造は、実質的に図３の構造と類似した。液晶層３のセル間隔は、約３．６μｍであり、画素電極１９１の微細枝１９７の幅は、３μｍであり、露光電圧はＤＣ電圧供給方式により、約７．５Ｖ、１０Ｖ、２０Ｖ、３０Ｖ及び４０Ｖであり、電界露光工程における紫外線の強度は、約７J/cm2、９J/cm2、１１J/cm2，１２J/cm2及び１５J/cm2であった。このように製造した液晶表示装置の動作は、図１１と関連して前述した電荷共有方式の１Ｇ１Ｄ駆動で動作された。
【０５５０】
このように製造した液晶表示装置の応答速度は、約０．０１秒〜約０．０１４秒であり、ブラック残像はレベル約２で良好であった。
＜実施形態４＞
本発明の一実施形態により、配向膜を形成する表面配向反応物１０は、光硬化剤と架橋剤とが結合した化合物を有する。光硬化剤が架橋剤と結合した状態で表面配向反応物１０が構成されるので、液晶表示板組立体を製造する過程で発生する未硬化の光硬化剤が減少する。未硬化の光硬化剤は、液晶表示装置で残留ＤＣを増加させ、残像不良を生じる。本発明の実施形態により、光硬化剤と架橋剤が結合した化合物を有する表面配向反応物１０により製造された配向膜は、液晶表示装置の残像を減らす。
【０５５１】
本発明の実施形態は、表面配向反応物１０を構成する材料と、光硬化剤と結合した架橋剤が主配向膜の側鎖と結合するのを除いて、前述の負の電気特性の配向膜１９１、１９２を有する液晶表示板組立体を製造する方法と実質的に類似である。以下、説明の便宜上、重複された説明は簡略に説明するか、省略する。
【０５５２】
以下、光硬化剤と架橋剤とが結合した化合物で配向膜を形成する過程について詳細に説明する。前述の方法により、光硬化剤と架橋剤が結合した化合物を有する表面配向反応物１０が、画素電極１９１を有する下部表示板１００と共通電極２７０を有する上部表示板２００に塗布される。
【０５５３】
光硬化剤と架橋剤とが結合した化合物は、主配向膜を形成する物質と混合されて表面配向反応物１０を構成する。光硬化剤は、架橋剤と化学的に結合しているために、イオン性不純物の発生を減らす。光硬化剤は、前述の光反応性高分子物質、反応性メゾゲン（ＲＭ）、光硬化剤、光重合性物質又は光異性化物質であってもよく、光硬化層を形成する。主配向膜を形成する物質は、前述した物質であればよく、液晶分子３１を基板１１０、２１０又は画素電極１９１の平面に対して垂直方向に配向する。
【０５５４】
以下、光硬化剤と架橋剤が結合した化合物を有する表面配向反応物１０の材料について詳細に説明する。本発明の一実施形態により、光硬化剤と架橋剤とが結合した化合物を有する表面配向反応物１０は、ポリイミド（ＰＩ）系化合物と架橋剤との混合物である。ポリイミド（ＰＩ）系化合物は、２無水物系単分子とジアミン系単分子が化学的に結合した化合物である。ポリイミド（ＰＩ）系化合物は、前述のように、２無水物系単分子とジアミン系単分子に含まれた単分子のイミド化反応により製造されることができる。ジアミン系単分子を構成する単分子、即ち、アルキル化芳香族ジアミン系単分子及び芳香族ジアミン系単分子は、イミド化反応の前に混合される。
【０５５５】
本発明の一実施形態により、光硬化剤は反応性メゾゲン（ＲＭ）である。従って、反応性メゾゲン（ＲＭ）と架橋剤が結合した化合物を有する表面配向反応物１０は、脂環式２無水物系単分子のような２無水物系単分子、アルキル化芳香族ジアミン系単分子及び芳香族ジアミン系単分子のようなジアミン系単分子、そして芳香族アクリルエポキシド系単分子のような架橋剤を含む高分子物質であってもよい。本発明の実施形態により、芳香族アクリルエポキシド系単分子は、反応性メゾゲン（ＲＭ）と架橋剤が結合した化合物である。
反応性メゾゲン（ＲＭ）と架橋剤が結合した化合物を有する表面配向反応物１０は、約３１モル%〜約４１モル％であってもよく、より好ましくは、約３６モル％の脂環式２無水物系単分子と、約３モル％〜約９モル％であってもよく、より好ましくは、約６モル％のアルキル化芳香族ジアミン系単分子と、約２５モル%〜約３５モル％であってもよく、より好ましくは、約３０モル％の芳香族ジアミン系単分子と、約２３モル%〜約３３モル％であってもよく、より好ましくは、約２８モル％の芳香族アクリルエポキシド系単分子からなる。表面配向反応物１０のモル％組成比は、溶媒を除いたモル％である。
【０５５６】
脂環式２無水物系単分子は、表面配向反応物１０に含まれた高分子が溶媒によく溶解されるようにし、配向膜の電気光学特性、例えば、電圧維持率（ＶＨＲ）を増加し、残留ＤＣ電圧を減らす。脂環式２無水物系単分子の化学構造は、前述の構造式ＸＶＩ−ＲＣＡで表されるシクロブチル２無水物の単分子であり得る。
アルキル化芳香族ジアミン系単分子は、垂直配向成分の単分子である。ベンゼンに結合したサイクリック環は、垂直配向を堅固に（リジッド）するようにする。サイクリック環は、板状形の分子であってもよい。アルキル化芳香族ジアミン系単分子の化学構造は、前述の構造式ＸＶＩＩＩ−ＲＣＡ１又はＸＶＩＩＩ−ＲＣＡ２で表されるオクタデシルシクロヘキシルベンゼンジアミン又はアルキル置換の脂肪族芳香族ベンゼンジアミンであってもよい。
【０５５７】
芳香族ジアミン系単分子は、表面配向反応物１０に含まれた高分子物質が溶媒によく溶解されるようにする。芳香族ジアミン系単分子の化学構造は、前述の構造式ＶＩ−ＲＣＡで表されるジフェニルジアミンであってもよい。
【０５５８】
芳香族アクリルエポキシド系単分子は、架橋構造を形成して熱安定性と耐化学性を向上させ、紫外線により硬化されてプレチルト角を有する光硬化層を形成する。芳香族アクリルエポキシド系単分子は、架橋剤であるエポキシ分子と、光硬化剤であるアクリレート分子が化学的に結合した化合物である。光硬化剤が架橋剤と結合しているので、イオン性不純物の発生が減少され得る。芳香族アクリルエポキシド系単分子の化学構造は、構造式ＸＩＩＩ−Ｃで表されるアクリルエポキシハイブリッドベンゼン誘導体であってもよい。
【０５５９】
構造式ＸＩＩＩ−Ｃ
2013088803.tif 000097
【０５６０】
式中、ＹＣは、フェニル誘導体であってもよい。
【０５６１】
アクリルエポキシハイブリッドベンゼン誘導体は、エポキシ置換のフェノール誘導体とメタクリル酸クロリドを極性溶媒中で混合し、この混合物のエステル化反応により製造することができる。
【０５６２】
表面配向反応物１０に前述の光開始剤を添加してもよい。光硬化剤と架橋剤が結合した化合物を有する表面配向反応物１０は、負の電気特性を有する表面配向反応物１０と異なって、負の電気特性の高分子物質を持たなくてもよい。
【０５６３】
塗布の後、反応性メゾゲン（ＲＭ）と架橋剤が結合した化合物を有する表面配向反応物１０は、前述の方法により1次加熱する。1次加熱しながら、反応性メゾゲン（ＲＭ）成分と主配向膜を形成する垂直配向成分の単分子は、下部膜に対して垂直に整列する。1次加熱の間、反応性メゾゲン（ＲＭ）と架橋剤が結合した化合物を有する表面配向反応物１０は、図８ｃと関連して前述した相分離現象を有さないことができる。
【０５６４】
1次加熱した表面配向反応物１０は、前述の方法により２次加熱する。２次加熱により、表面配向反応物１０の溶媒が蒸発する。更に、反応性メゾゲン（ＲＭ）と結合した架橋剤が、主配向膜を形成する高分子物質の側鎖に結合される。従って、反応性メゾゲン（ＲＭ）の側鎖が、表面配向反応物１０の表面に形成される。
２次加熱の後、表面配向反応物１０は、前術の方法により洗浄した後、乾燥する。乾燥の後、前述の方法によりシール材が形成される。シール材は、前述のように、約３００ｎｍ〜約４００ｎｍ波長の紫外線により硬化されるか、又は約４００ｎｍ以上の波長で硬化され得る。以後、前述した方法により、上板の共通電圧印加点(図示せず)と液晶層が形成され、下部表示板１００と上部表示板２００は合着される。シール材は、前述のように、光又は熱により硬化される。
【０５６５】
合着された表示板は、前述の方法によりアニールされ、ＤＣ電圧供給又は多段階電圧供給により電圧の供給を受ける。液晶層に電気場が形成される過程は、前述した過程と実質的に類似である。垂直に整列したメゾゲン（ＲＭ）は、負の電気特性を有する配向膜を形成する方法と異なって、液晶分子との相互作用により電気場で傾くように配列される。供給された電圧により、液晶分子と反応性メゾゲン（ＲＭ）が一定の傾斜角で配列されている間、合着された液晶表示板組立体に前述の方法により電界露光工程が進行される。光により反応性メゾゲン（ＲＭ）のアクリレート反応基が硬化され、反応性メゾゲン単分子間のネットワークが形成される。ネットワークで形成された反応性メゾゲン（ＲＭ）は、プレチルト角を有し、主配向膜の上に光硬化層３５、３６を構成する。本発明による光硬化剤、即ち、反応性メゾゲン（ＲＭ）は架橋剤と結合されているので、未硬化の反応性メゾゲン（ＲＭ）は非常に少ない。また、イオン性不純物の発生が少なくなる。イオン性不純物が少なく、残留ＤＣが少ないので、液晶表示装置の残像は改善できる。
【０５６６】
以後、前述のような蛍光露光工程が進行され得る。  
【０５６７】
このようにして反応性メゾゲン（ＲＭ）と架橋剤が結合した化合物を有する表面配向反応物１０は配向膜を形成し、液晶表示板組立体３００が製造される。本発明により架橋剤と結合した化合物により製造された配向膜は、液晶表示装置の残像不良を減らすことができる。
【０５６８】
本発明の実施形態により、反応性メゾゲン（ＲＭ）と架橋剤が結合した化合物を有する表面配向反応物１０により形成された配向膜２９１、２９２が製造され、更に、これを有する液晶表示装置が製造された。本発明の実施形態により、配向膜として形成される表面配向反応物１０は、脂環式２無水物系単分子として、約３６モル％のシクロブチル２無水物と、アルキル化芳香族ジアミン系単分子として、約６モル％のオクタデシルシクロヘキシルベンゼンジアミンと、芳香族ジアミン系単分子として、約３０モル％のジフェニルジアミンと、芳香族アクリルエポキシド系単分子として、約２８モル％のアクリルエポキシハイブリッドベンゼン誘導体からなった。各成分のモル％は、表面配向反応物１０に対するモル%であり、溶媒は表面配向反応物１０の成分比に含まれなかった。
【０５６９】
液晶表示板組立体は前述の方法により製造した。液晶表示装置の画素(ＰＸ)の構造は、実質的に図３の構造と類似であった。液晶層３のセル間隔は約３．６μｍであり、画素電極１９１の微細枝１９７の幅は３μｍであり、露光電圧はＤＣ電圧供給方式により、約３０Ｖ、４０Ｖ及び５０Ｖであり、電界露光工程における紫外線の強度は、約９J/cm2、約１２J/cm2及び１７J/cm2であった。このように製造した液晶表示装置の動作は、図１１と関連して前述した電荷共有方式の１Ｇ１Ｄ駆動で動作された。
【０５７０】
このように製造した液晶表示装置は、約３３６時間動作され、ブラック残像はレベル約２で良好であった。
＜実施形態５＞
本発明の別の実施形態により、配向膜を形成する表面配向反応物１０は、無機物系物質と光硬化剤が結合した化合物を有する。即ち、光硬化剤と結合した無機物系物質からなった表面配向反応物１０は、 配向膜を形成する。
【０５７１】
配向膜を形成する無機物系物質は、有機物系物質と異なって、液晶内のイオン不純物を吸着せず、物性変化が少なく、そして、高温で酸化されるか、又はイオン性不純物を発生することがないために、光硬化剤と結合した無機物系物質により形成された配向膜は、物性変化が少なく、安定なプレチルト角の光硬化層を有するだけでなく、長時間の動作でも、液晶表示装置の残像及びムラを減らし、電圧維持率を低下しない。なお、無機物系物質は、低温工程でも配向膜を形成できるので、配向膜の下部層を構成する材料を多様に選択できる。無機物系物質は、オルトシリケート系単分子又はシロキサン系単分子が好ましい。有機物系物質より形成された配向膜は、イミド化できなかった多量のカルボキシ基が、液晶層内のイオン不純物を吸着するので、電圧維持率を低下し、残像、ムラ、ＤＣ電圧などを発生する。ここで、イミド化とは、２無水物系と芳香族ジアミンを縮重合したポリアミック酸を熱的脱水環化したものである。
【０５７２】
本発明の別の実施形態により、無機物系物質は、ケイ素、アルミニウム、又はチタニウムなどを含む。無機物系物質は、ＳｉＯ２又はＳｉＯなどのシリコン酸化物（ＳｉＯｘ）、又はＭｇＯ、ＩＴＯなどの金属酸化物であってもよい。
【０５７３】
本発明の実施形態は、表面配向反応物１０を構成する材料と主配向膜を形成する２次加熱を除いて、前述した負の電気特性の配向膜２９１，２９２を有する液晶表示板組立体を製造する方法と実質的に類似である。以下、説明の便宜上、重複された説明は簡略に説明するか、省略する。
【０５７４】
以下、無機物系物質と光硬化剤が結合した化合物を有する表面配向反応物１０が、前述の方法により画素電極１９１を有する下部表示板１００と、共通電極２７０を有する上部表示板２００の上に塗布される。無機物系物質と光硬化剤は、化学的に結合できる。本発明の別の実施形態によれば、表面配向反応物１０は、化学気相蒸着（ＣＶＤ,Chemical Vapor Deposition）のような気相蒸着により画素電極１９１及び共通電極２７０の上に蒸着できる。
【０５７５】
以下、無機物系物質と光硬化剤が結合した化合物を有する表面配向反応物１０の材料について詳細に説明する。本発明の一実施形態により、無機物系物質と光硬化剤が結合した化合物を有する表面配向反応物１０は、オルトシリケート系単分子とアルコキシド系単分子に含まれたアルキルアルコール系単分子と、ビニルアルコール系単分子とが化学的に結合した化合物である。表面配向反応物１０は、オルトシリケート系単分子、アルキルアルコール及びビニルアルコール単分子を極性溶媒に混合し、この混合物を酸又は塩基触媒からなった水分（Ｈ２Ｏ)と攪拌すると、アルキルアルコールとビニルアルコール単分子のヒドロキシ基がオルトシリケートのシリコン原子を求核攻撃して、加水分解及び凝縮重合反応が生じることによって製造することができる。
【０５７６】
本発明の一実施形態により、無機物系物質は、オルトシリケート系単分子である。従って、無機物系物質と光硬化剤が結合した化合物を有する表面配向反応物１０は、約３０モル％〜約６０モル％、より好ましくは、約４４モル％のオルトシリケート系単分子と光硬化剤を含む約４０モル％〜約７０モル％、より好ましくは、約５６モル％のアルコキシド系単分子からなった高分子化合物であってもよい。オルトシリケート系単分子は、テトラアルコキシオルトシリケート単分子であってもよい。アルコキシド系単分子は、約１モル％〜約１０モル％、より好ましくは、約６モル％のアルキルアルコール系単分子と、約４０モル％〜約６０モル％、より好ましくは、約５０モル％の光硬化剤を含む単分子からなり得る。表面配向反応物１０の各モル％組成比は、溶媒を除いた表面配向反応物１０中のモル％である。本発明による光硬化剤を含む単分子は、ビニルアルコール系単分子、アクリル系単分子、シンナモイル系単分子及びこれらの混合物又は化合物から選ばれた少なくとも１種の物質であってもよい。
【０５７７】
オルトシリケート系単分子は、主配向膜の主鎖を形成し、表面配向反応物１０に含まれた単分子が溶媒によく溶解されるようにし、配向膜の電気光学特性、例えば、電圧維持率（ＶＨＲ）を増す。本発明の実施形態によるオルトシリケート系単分子は、テトラアルコキシオルトシリケート系単分子であってもよい。テトラアルコキシオルトシリケート系単分子の化学構造は、下記構造式ＸＩＸ−Ｔ１で表されるテトラエチルオトルシリケート単分子、アルキル系単分子、又はヒドロキシ系単分子を含んでもよい。
【０５７８】
構造式ＸＩＸ−Ｔ１
2013088803.tif 000098
【０５７９】
本発明によるオルトシリケート系単分子は、シラン化合物を重合するか、アルコキシシラン化合物を重合したポリシロキサン系高分子物質であってもよい。
【０５８０】
アルキルアルコール系単分子は、主鎖を成すオルトシリケート系高分子物質の側鎖に連結された垂直配向成分の単分子である。従って、アルキルアルコール系単分子は、長鎖アルキル系高分子物質を含んでもよい。アルキルアルコール系単分子の化学構造は、下記構造式ＸＩＸ−Ａ１で表されるドデカノール単分子、構造式ＸＩＸ−Ａ２で表されるコレステリル系単分子、構造式ＸＩＸ−Ａ３で表されるアルキル化脂環式系単分子、構造式ＸＩＸ−Ａ４で表されるアルキル化芳香族系単分子又はアルキル系単分子であってもよい。
【０５８１】
構造式  ＸＩＸ−Ａ１
2013088803.tif 000099
【０５８２】
構造式  ＸＩＸ−Ａ２
2013088803.tif 000100
【０５８３】
構造式  ＸＩＸ−Ａ３
2013088803.tif 000101
【０５８４】
構造式  ＸＩＸ−Ａ４
2013088803.tif 000102
【０５８５】
ビニルアルコール系単分子は、ビニル系単分子であって、紫外線により硬化されてプレチルト角を有する光硬化層を形成する。ビニルアルコール系単分子は、主鎖を形成するオルトシリケート系高分子物質の側鎖に連結される。ビニルアルコール系単分子の化学構造は、構造式ＸＩＸ−Ｖ１で表されるヒドロキシアルキルアクリレート系単分子又は構造式ＸＩＸ−Ｖ２で表されるアルキル化ビニル系単分子であってもよい。
【０５８６】
構造式ＸＩＸ−Ｖ１
2013088803.tif 000103
【０５８７】
構造式ＸＩＸ−Ｖ２
2013088803.tif 000104
【０５８８】
式中、ＸＶは、アルキル、エーテル又はエステルであってもよく、ＹＶは、メチル又は水素であってもよい。シンナモイル系単分子は、主鎖をなすオルトシリケート系高分子物質の側鎖に連結され、紫外線により硬化されてプレチルト角を有する光硬化層を形成する。ヒドロキシアルキルアクリレート系単分子は、アルカンジオルとアクリル酸クロリドを極性溶媒に混合し、この混合物のエステル化反応により製造することができる。
【０５８９】
シンナモイル系単分子の化学構造は、構造式ＸＩＸ−Ｃ１で表されるアルキル化シンナモイル系単分子であってもよい。
【０５９０】
構造式ＸＩＸ−Ｃ１
2013088803.tif 000105
【０５９１】
式中、ＸＣは、アルキル、エーテル、エステル、フェニル、シクロヘキシル、及びフェニルエステルの中のいずれかであってもよい。ＹＣは、アルキル、フェニル、ビフェニル、シクロヘキシル、ビシクロヘキシル、及びフェニルシクロヘキシルの中のいずれかであってもよい。光硬化剤は、前述の光反応性高分子物質、反応性メゾゲン（ＲＭ）、光硬化剤、光重合性物質又は光異性化物質であり得る。無機物系物質と光硬化剤が結合した化合物を有する表面配向反応物１０に前述の光開始剤を添加してもよい。
【０５９２】
塗布された無機物系物質と光硬化剤が結合した化合物を有する表面配向反応物１０は、前述の方法により１次加熱する。１次加熱しながら、オルトシリケート系単分子の側鎖に連結された垂直配向成分のアルキルアルコール系分子と光硬化層３５、３６を形成する光硬化剤は、下部膜に対して垂直に整列する。１次加熱の間、無機物系物質と光硬化剤が結合した化合物を有する表面配向反応物１０は、図８ｃと関連して前述した相分離現象を有さないことができる。
【０５９３】
１次加熱した表面配向反応物１０は、前述の２次加熱の温度より低い温度、即ち、約１５０℃〜約２００℃、より好ましくは、約１８０℃で２次加熱する。２次加熱は、約１０００秒〜約１４００秒、より好ましくは、約１２００秒間行ってもよい。２次加熱の温度が低いために、表面配向反応物１０の下部膜を構成する材料は、幅広く選択することができる。本発明の一実施形態により、表面配向反応物１０の下部に形成されたカラーフィルタ材料は、低い温度で工程の可能な染料であり得る。２次加熱の間、表面配向反応物１０の溶媒は蒸発し、主鎖を構成するオルトシリケート系単分子と側鎖に連結された垂直配向成分のアルキルアルコール系単分子は、主配向膜を形成する。無機物系物質と光硬化剤が結合した化合物を有する表面配向反応物１０により形成された主配向膜は、イオン性不純物を吸着せず、高温で酸化するか、イオン性不純物を生じることがないために、液晶表示の残像及びムラを減らし、電圧維持率が増加する。
２次加熱の後、無機物系物質と光硬化剤が結合した化合物を有する表面配向反応物１０は、前述の方法により洗浄した後に乾燥する。本発明の実施形態による表面配向反応物１０は、洗浄又は乾燥などの工程により物質の特性が低下しない。
【０５９４】
乾燥の後、前述の多数の方法によりシール材が形成される。シール材は、前述のように、約３００ｎｍ〜約４００ｎｍ波長の紫外線で硬化又は約４００ｎｍ以上の波長で硬化され得る。次に、前述の方法により上板の共通電圧印加点（図示せず）と液晶層が形成され、下部表示板１００と上部表示板２００は合着される。シール材は、前述のように、光又は熱により硬化される。
【０５９５】
合着された表示板は、前述の方法によりアニールされ、ＤＣ電圧供給又は多段階電圧供給により電圧の供給を受ける。液晶層に電気場が形成される過程は、前述した過程と実質的に類似である。垂直整列した光硬化剤又は反応性メゾゲン（ＲＭ）は、負の電気特性を有する配向膜を形成する方法とは異なって、液晶分子と相互作用により電気場で傾くように配列される。供給された電圧により、液晶分子と反応性メゾゲン（ＲＭ）が一定な傾斜角で配列している間、合着された液晶表示板組立体に前述の方法により電界露光工程が進行される。電界露光工程における紫外線の強度は、約６J/cm2〜２０J/cm2であってもよく、より好ましくは、約１２J/cm2であってもよい。
光により反応性メゾゲン（ＲＭ）のアクリレート反応基が硬化され、反応性メゾゲン（ＲＭ）単分子間のネットワークが形成される。ネットワークとして形成された反応性メゾゲン（ＲＭ）は、主配向膜の上にプレチルト角を有する光硬化層３５、３６を構成する。前の工程で形成された主配向膜と光硬化層は、配向膜を構成する。無機物系物質と光硬化剤が結合した化合物を有する表面配向反応物１０により形成された光硬化層は、無機物系物質と結合しているために、信頼性及び安定性に優れている。
【０５９６】
以後、前述のような蛍光露光工程が進行され得る。
【０５９７】
このようにして無機物系物質と光硬化剤が結合した化合物を有する表面配向反応物１０は、主配向膜３３、３４と光硬化層３５、３６からなる配向膜を形成し、これを有する液晶表示板組立体３００が製造される。
【０５９８】
本発明の実施形態により、無機物系物質と光硬化剤が結合した化合物を有する表面配向反応物１０により形成された配向膜は、安定なプレチルト角の光硬化層を有し、配向膜の耐熱性、長期信頼性、耐化学性及び均一性に優れている。更に、無機物系物質と光硬化剤が結合した化合物を有する表面配向反応物１０は、静電気の消去性がよいので、追加工程が不要となり、液晶表示装置を製造する時間が短縮できる。
【０５９９】
本発明の実施形態により、無機物系物質と光硬化剤が結合した化合物を有する表面配向反応物１０により形成された配向膜２９１、２９２が製造され、更に、これを有する液晶表示装置が製造された。本発明の実施形態により配向膜として形成される表面配向反応物１０は、テトラアルコキシオルトシリケート単分子として、約４４モル％のテトラエトキシオルトシリケート単分子と、アルキルアルコール系単分子として、約６モル％のドデカノール単分子と、ビニルアルコール系単分子として、約５０モル％のヒドロキシアルキルアクリレート単分子からなった。各成分のモル％は、溶媒を除いた表面配向反応物１０に対するモル％である。
【０６００】
液晶表示板組立体は、前述の方法により製造した。液晶表示装置の画素(ＰＸ)の構造は、実質的に図３の構造と類似であった。液晶層３のセル間隔は、約３．６μｍであり、画素電極１９１の微細枝１９７の幅は３μｍであり、露光電圧はＤＣ電圧供給方式により、約２０Ｖ及び２４Ｖであり、電界露光工程における紫外線の強度は、約５J/cm2、約１０J/cm2及び２０J/cm2であった。このように製造した液晶表示装置の動作は、図１１と関連して前述した電荷共有方式の１Ｇ１Ｄ駆動で行われた。
【０６０１】
このように製造した液晶表示装置において、電圧維持率は約９０．５％以上であり、イオン密度は約５ｐC/cm2以下であり、ブラック残像は、１６８時間の駆動でレベル約２．５として良好であった。
＜実施形態６＞
本発明により配向膜を形成する表面配向反応物１０は、官能基が結合された無機物の混合物である。無機物系物質を含んだ配向膜は、下部層との接着性が良好であるか、液晶層に存在するイオン不純物との結合力が小さいか、高温、酸化雰囲気又は長時間の使用でよい信頼性を有することができる。
【０６０２】
まず、官能基が結合した無機物系化合物を混合して製造した表面配向反応物１０の材料について詳細に説明する。無機物系化合物が混合された表面配向反応物１０は、第１無機物系物質を含んだ第１表面配向化合物（図示せず）と第２無機物系物質を含んだ第２表面配向化合物(図示せず)との混合物である。本発明により、第１無機物系物質と第２無機物系物質は、シロキサンであってもよい。第１表面配向化合物は、配向膜の信頼性と物性を強化する官能基を有し得る。第２表面配向化合物は、液晶分子を配向する多様の官能基を有することができる。官能基については後述する。第１表面配向化合物と第２表面配向化合物を混合可能な溶媒は、へキシレングリコール（ＨＧ）、ブチルセロソルブ（ＢＣＳ）、１，３−ブタンジオル（１，３−ＢＤ）、又はプロピレングリコールモノブチルエーテルであってもよい。溶媒は、第１表面配向化合物と第２表面配向化合物を溶解できる前述の物質以外の他の物質であってもよい。
【０６０３】
表面配向反応物１０に含まれた第１表面配向化合物と第２表面配向化合物の総合は、約２重量％〜約４重量％が好ましく、溶媒は約９６重量％〜約９８重量％が好ましい。本発明により、第１表面配向化合物と第２表面配向化合物は、約６〜約８対約２〜約４の重量比、より好ましくは、約７対約３の重量比で混合する。重量比には溶媒が含まれない。
【０６０４】
本発明の一実施形態により、表面配向反応物１０に含まれた溶媒は、約４５重量％〜約６５重量％のヘキシレングリコール（ＨＧ）、約１０重量％〜約３０重量％のブチルセロソルブ（ＢＣＳ）、及び約１５重量％〜約３５重量％のプロピレングリコールモノブチルエーテルを含む。本発明の一実施形態により、表面配向反応物１０に含まれた溶媒は、約２５重量％〜約４５重量％のヘキシレングリコール、約８重量％〜約２８重量％のブチルセロソルブ、約３重量％〜約１１重量％の１，３−ブタンジオル、及び約３０重量％〜約５０重量％のプロピレングリコールモノブチルエーテルを含む。
【０６０５】
本発明の一実施形態により、表面配向反応物１０は、約２．１重量％の第１表面配向化合物、約０．９重量％の第２表面配向化合物、約６５重量％のヘキシレングリコール、約３０重量％のブチルセロソルブ、及び約５重量％の１，３−ブタンジオルを含んでもよい。本発明により、表面配向反応物１０には、第１表面配向化合物と第２表面配向化合物が混合されているので、配向膜を形成する過程で表面配向反応物１０は、第１表面配向化合物を含む物質と第２表面配向化合物を含む物質に容易に相分離することができる。
【０６０６】
本発明により、第１表面配向化合物は、下記構造式ＩＭ１を含む。構造式ＩＭ１は、無機物系物質のシロキサン系単分子とＩＭ−Ｒ６官能基が結合したものである。第１表面配向化合物は、下部膜と安定的に結合することができる。第１表面配向化合物は、無機物の特性を有するために、第１表面配向化合物を含んだ配向膜２９１、２９２は、優れた信頼性を有することができる。第１表面配向化合物は、下部膜と同一の極性、例えば、親水性又は疎水性を含むために、後述の加熱工程で異なる極性の第２表面配向化合物と容易に相分離することができる。第１表面配向化合物に含まれたＩＭ−Ｒ６官能基は、実質的に親水性の特性を有してもよい。
【０６０７】
構造式ＩＭ１
2013088803.tif 000106
【０６０８】
上記構造式ＩＭ１において、ＩＭ−Ｒ６は、アルキル系単分子又はヒドロキシ系単分子を含んでもよい。アルキル系単分子は、約０〜約５個の炭素を含んでもよい。
【０６０９】
本発明の一実施形態により、第１表面配向化合物は、下記反応式ＩＭ１−Ｍ１に従って合成することができる。テトラエチルオルトシリケートを極性溶媒に混合した後、この混合物を酸(例えば、塩酸、ＨＣｌ)又は塩基触媒を含んだ水（Ｈ２Ｏ）と攪拌することにより、第１表面配向化合物を製造することができる。
【０６１０】
反応式ＩＭ１−Ｍ１    
2013088803.tif 000107
【０６１１】
以下、第２表面配向化合物について詳細に説明する。本発明により、第２表面配向化合物は、下記構造式ＩＭ２を含む。構造式ＩＭ２は、無機物系物質のシロキサン系単分子とＩＭ−Ｔ１、ＩＭ−Ｔ２及びＩＭ−Ｔ３官能基が結合した構造である。ＩＭ−Ｔ１、ＩＭ−Ｔ２及びＩＭ−Ｔ３官能基はそれぞれ、主鎖を構成するシロキサン系単分子に結合して側鎖を形成し得る。
【０６１２】
ＩＭ−Ｔ１官能基は、液晶分子を下部膜に対して垂直に配列できる垂直配向性官能基である。ＩＭ−Ｔ１官能基は、液晶分子と相互作用をすることができる。ＩＭ−Ｔ２官能基は、光、例えば、紫外線又は熱により重合反応を行うことができる。ＩＭ−Ｔ２官能基は、架橋、又は重合するか、硬化されて液晶分子を傾くように配向できるプレチルト官能基である。ＩＭ−Ｔ３官能基は、第２表面配向化合物により形成される配向膜の信頼性を向上することができ、物性を強化することができる官能基である。
【０６１３】
第２表面配向化合物は、約５モル％〜約１５モル％、より好ましくは、約１０モル％のＩＭ−Ｔ１官能基、約４０モル％〜約６０モル％、より好ましくは、約５０モル％のＩＭ−Ｔ２官能基、及び約３０モル％〜約５０モル％、より好ましくは、約４０モル％のＩＭ−Ｔ３官能基を含む。各官能基のモル％は、シロキサンと溶媒を除いた第２表面配向化合物中のモル％である。
【０６１４】
このような多様の官能基を含む第２表面配向化合物は、配向膜を形成する工程で容易に相分離することができる。多様な官能基は、液晶分子を下部膜に対して垂直又は一定の角度で傾くように配列できるために、液晶表示装置の特性を向上することができる。第２表面配向化合物に含まれたＩＭ−Ｔ１及びＩＭ−Ｔ２官能基は、実質的に疎水性の特性を有することができる。第２表面配向化合物は、前述の光開始剤を含んでもよい。
【０６１５】
構造式ＩＭ２
2013088803.tif 000108
【０６１６】
ＩＭ−Ｔ１官能基は、液晶層の液晶分子を垂直に配向する前述の垂直配向成分の単分子を含んでもよい。ＩＭ−Ｔ１官能基は、前述の構造式ＸＩＸ−Ａ１、構造式ＸＩＸ−Ａ２、構造式ＸＩＸ−Ａ３又は構造式ＸＩＸ−Ａ４で表される単分子を含んでもよい。ＩＭ−Ｔ１官能基は、約５〜２０個の炭素を含むアルキルアルコール系単分子を含んでもよい。
【０６１７】
ＩＭ−Ｔ２官能基は、配向膜を形成する工程で、光、例えば、紫外線又は熱エネルギーにより重合反応及び架橋反応を行い、プレチルト角を有する光硬化層を形成することができる。ＩＭ−Ｔ２官能基は、ビニル基、アクリル基、アクリレート基、シンナメート基又はメタクリレート基を含んでもよい。ビニル基又はアクリル基は、炭素数１〜１８の脂肪族アルキル基を含んでもよい。ＩＭ−Ｔ２官能基は、前述の構造式ＸＩＸ−Ｖ１、構造式ＸＩＸ−Ｖ２又は構造式ＸＩＸ−Ｃ１で表される単分子を含んでもよい。本発明の一実施形態により、ＩＭ−Ｔ２官能基は、前術の光反応性高分子物質、反応性メゾゲン、光硬化剤、光重合性物質又は光異性化物質を含んでもよい。
【０６１８】
ＩＭ−Ｔ３官能基は、ＩＭ−Ｒ６を参照して前述した物質を含んでもよい。
【０６１９】
本発明の一実施形態により、第２表面配向化合物は、下記反応式ＩＭ２−Ｍ１に従って合成することができる。テトラエチルオルトシリケートを極性溶媒（ＴＨＦ、テトラヒドロフラン）に混合した後、この混合物、長鎖アルキル及びアルキル化アクリレートを酸(例えば、塩酸、ＨＣｌ)又は塩基触媒を含んだ水（Ｈ２Ｏ）と攪拌することにより、第２表面配向化合物を形成することができる。長鎖アルキル基は、ＩＭ−Ｔ１官能基の役割を果たすことができる。アクリレート基は、ＩＭ−Ｔ２官能基の役割を果たすことができる。第２表面配向化合物は、親核性加水分解及び凝縮重合反応により製造することができる。
【０６２０】
反応式ＩＭ２−Ｍ１
2013088803.tif 000109
【０６２１】
以下、官能基が結合された無機物系化合物を混合して製造した前述の表面配向反応物１０を用いて、配向膜２９１、２９２及び液晶表示板組立体３００を製造する過程について詳細に説明する。この表面配向反応物１０は、前述したように、配向膜の信頼性と物性を強化する第１表面配向化合物と液晶分子を配向する官能基を有する第２表面配向化合物を含む。無機物系化合物が混合された表面配向反応物１０は、実質的にＳＣ-ＶＡモードの方法により液晶表示板組立体３００の配向膜を形成することができる。
【０６２２】
以下、図８ａ〜図８ｅを参照して配向膜２９１，２９２を形成する方法について詳細に説明し、図８ａ〜図８ｅを参照して前述の説明と重複する説明は、便宜上、省略する。以下、前述のＳＣ-ＶＡモードの方法及び配向膜を形成する方法と本発明の一実施形態との間の相違について詳細に説明する。
【０６２３】
まず、前述又は後述の方法で、画素電極１９１を有する下部表示板１００と共通電極２７０を有する上部表示板２００が製造される。以下、官能基が結合された無機物系化合物の混合物を含んだ前述の表面配向反応物１０を用いて配向膜を形成する方法について詳細に説明する。説明の重複を避けるため、上板配向膜２９２を形成する方法は省略し、下板配向膜２９１を形成する方法について説明する。
【０６２４】
図８ａを参照すると、官能基が結合された無機物系化合物の混合物を含んだ前述の表面配向反応物１０が画素電極１９１の上に前述の方法により形成される。
【０６２５】
図８ｂを参照すると、 前述の第１表面配向化合物と前述の第２表面配向化合物との混合物を含んだ表面配向反応物１０は１次加熱する。１次加熱工程は、前述の方法で進行され得る。１次加熱工程で、表面配向反応物１０の溶媒が除去され得る。
【０６２６】
図８cを参照すると、表面配向反応物１０は、表面無機物層３３ａと表面機能層３５ａに相分離される。表面無機物層３３ａは画素電極１９１と接触する層であり、表面機能層３５ａは空気と接触する層である。表面配向反応物１０が相分離されて、表面無機物層３３ａは実質的に第１表面配向化合物を包含し、表面機能層３５ａは実質的に第２表面配向化合物を包含する。１次加熱工程で、表面無機物層３３ａと表面機能層３５ａに含まれたシロキサンは結合してポリシロキサンを形成する。ポリシロキサンは、表面無機物層３３ａと表面機能層３５ａで主鎖を形成する。表面機能層３５ａに含まれたＩＭ−Ｔ１官能基は、空気と接触する方向にあり、基板又は画素電極１９１の平面に対して垂直方向に配列することができる。表面機能層３５ａに含まれたＩＭ−Ｔ２官能基は、空気と接触する方向にあり得る。第１表面配向化合物は親水性の特性を有することができ、第２表面配向化合物は疎水性の特性を有することができる。第１表面配向化合物と第２表面配向化合物はそれぞれ、前述の物質であってもよい。
【０６２７】
相分離した表面無機物層３３ａと表面機能層３５ａは、図８ｄを参照して前述した方法で２次加熱する。２次加熱工程で、相分離した表面無機物層３３ａと表面機能層３５ａは硬化される。表面無機物層３３ａと表面機能層３５ａに含まれたポリシロキサンは、さらに架橋して安定なマトリックスを形成する。２次加熱工程により、表面無機物層３３ａは表面無機配向膜３３を形成する。表面無機物層３３ａに含まれたポリシロキサンは、表面機能層３５ａに含まれたポリシロキサンと架橋することができる。２次加熱工程で、表面無機物層３３ａと表面機能層３５ａに残留する水酸基イオンは除去可能である。本発明の一実施形態により、図面符号３３ａ、３３及び３５ａは、表面主配向物質層３３ａ、主配向膜３３及び光硬化剤層３５ａと部分的に異なる機能を有するので、別の名称、即ち表面無機物層３３ａ、表面無機配向膜３３及び表面機能層３５ａとして命名した。本発明の別の実施形態により、１次加熱工程が省略され、２次加熱工程で１次及び２次加熱工程を参照して前述した反応が生じ得る。
【０６２８】
以後、表面無機配向膜３３又は表面機能層３５ａは、純水（ＤＩＷ）により洗浄し、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）によりさらに洗浄してもよい。以後、表面無機配向膜３３又は表面機能層３５ａは乾燥する。
【０６２９】
ステップＳ２４０で前述したように、シール材、上板の共通電圧印加点及び液晶層３が形成され、下部表示板１００と上部表示板２００が合着される。合着した下部表示板１００と上部表示板２００は、前述の方法でアニールしてもよい。
【０６３０】
ステップＳ２５０で、合着した表示板１００、２００に露光電圧が供給され、光が照射される。ステップＳ２５０で、表面機能硬化層３５が形成される。表面無機配向膜３３と表面機能硬化層３５は、下板配向膜２９１を形成する。上板配向膜２９２に含まれた表面無機配向膜３４と表面機能硬化層３６は、前述又は後述の方法により形成することができる。
【０６３１】
以下、ステップＳ２５０を参照して表面機能硬化層３５を形成する方法について詳細に説明する。まず、ステップＳ２５２で、液晶層３に電気場が形成される。液晶層３で電気場は、ステップＳ１５２を参照して前述した方法で形成することができる。次のステップＳ２５４で、液晶層３に電気場が形成されている間、合着された表示板１００、２００に光が照射される電界露光工程が進行される。電界露光工程は、前述の方法で行われる。 
【０６３２】
電界露光工程により、表面機能層３５ａに含まれたＩＭ−Ｔ２官能基は硬化される。硬化されたＩＭ−Ｔ２官能基は、表面機能硬化層３５を形成する。ＩＭ−Ｔ２官能基は、図９を参照して前述の方法で入射された紫外線により周辺の液晶分子３１と実質的に同一の方向に傾斜しながら、硬化する。複数のＩＭ−Ｔ２官能基は、相互重合反応を行うことにより、複数のＩＭ−Ｔ２官能基は、相互結合したネットワークを形成し得る。例えば、紫外線（ＵＶ）によりＩＭ−Ｔ２官能基に含まれたアルケンの２重結合が解かれ、これによりＩＭ−Ｔ２官能基は、隣接したＩＭ−Ｔ２官能基と結合してネットワークを形成するか、架橋し得る。硬化されたＩＭ−Ｔ２官能基により、ＩＭ−Ｔ２官能基に隣接した液晶分子３１は、実質的に一定のプレチルト角で配列する。
【０６３３】
前述したように、液晶層３に電気場が形成されなかった状態で液晶分子３１は、実質的に一定の前述したプレチルト角で配列する。本発明の一実施形態により、液晶分子が有するプレチルト角の平均は、前述の光硬化層のプレチルト角であってもよい。プレチルト角は、画素電極１９１の微細枝１９７の長さ方向に平行な傾斜方向であり得る。硬化されたＩＭ−Ｔ２官能基、ＩＭ−Ｔ１官能基及びＩＭ−Ｔ３官能基は、表面機能層３５ａに含まれたシロキサンにより形成されたポリシロキサンの側鎖に結合され得る。本発明により前述した蛍光露光工程は、進行されなくてもよい。本発明により、第２表面配向化合物を前述の１次又は２次加熱して形成されたポリシロキサンは、第１表面配向化合物により形成されたポリシロキサンの上に形成されている。本発明により前述した蛍光露光工程は、進行されなくてもよい。上板の表面機能硬化層３６は、下板の表面機能硬化層３５を形成する方法により形成できる。
【０６３４】
このように官能基が結合された無機物系化合物を混合して得た表面配向反応物１０により作製した液晶表示板組立体３００は、ＳＣ-ＶＡモードの特性を有する。表面配向反応物１０が無機物系物質と結合した化合物で混合されるので、配向膜２９１、２９２を形成する工程で相分離が容易に行われ得る。液晶分子を垂直又はプレチルト角で配向する高分子が無機物系物質と結合されているために、これにより製造された液晶表示装置は、高電圧維持率を有することができ、イオン性不純物により液晶表示装置の品質が低下されない。無機物系物質と多様な官能基を有する高分子が結合(例えば、第２表面配向化合物)されているので、配向膜を形成する工程で静電気を消去する工程が省略できる。従って、液晶表示装置を製造する方法は単純化できる。
＜実施形態７＞
本発明の別の実施形態により配向膜を形成する表面配向反応物１０は、鎖長の異なる二つ以上の光硬化剤を含む。表面配向反応物１０が互いに異なる鎖長の光硬化剤を含むので、光硬化剤の架橋率が増加することができる。
【０６３５】
まず、鎖長の異なる光硬化剤を含んだ表面配向反応物１０の材料について詳細に説明する。鎖長の異なる光硬化剤を含んだ表面配向反応物１０は、第３表面配向化合物と第４表面配向化合物との混合物である。本発明による表面配向反応物１０は混合物であるので、配向膜を形成する工程で表面配向反応物１０は、容易に相分離できる。第３表面配向化合物は、前述の第１表面配向化合物と同様に、配向膜の信頼性と物性を強化することができる。第４表面配向化合物は、液晶分子を配向する多様の官能基を含む。第４表面配向化合物は、前述の第２表面配向化合物に含まれたプレチルト官能基であって、鎖長の異なる２種の光硬化剤を含む。鎖長の異なる光硬化剤は、配向膜を形成する過程で光硬化剤の架橋率を増加し得る。
【０６３６】
本発明により、表面配向反応物１０に含まれた第３表面配向化合物と第４表面配向化合物は、約６〜約８対約２〜約４の重量比、より好ましくは、約７対約３の重量比で混合する。この重量比には溶媒が含まれない。表面配向反応物１０に含まれた第３表面配向化合物、第４表面配向化合物及び溶媒は、第１表面配向化合物及び第２表面配向化合物を参照して前述した比率で混合し得る。
【０６３７】
前述した各成分の混合比率において、第１表面配向化合物は第３表面配向化合物に代替されてもよく、第２表面配向化合物は第４表面配向化合物に代替されてもよい。溶媒は、無機物系物質を含んだ化合物の混合により形成された表面配向反応物１０の材料と共に、前述した溶媒であってもよい。
【０６３８】
本発明により、第３表面配向化合物は、前述の構造式ＩＭ１又は下記構造式ＩＭ３を含む。構造式ＩＭ３は、主鎖を形成するシロキサン系単分子と、側鎖を形成するＩＭ−Ｒ６及びＩＭ−Ｍ６官能基が結合したものである。シロキサン系単分子の構造式ＩＭ３を有する第３表面配向化合物は、下部に形成された膜と安定的に結合することができる。第３表面配向化合物は、約５モル％〜約１５モル％、より好ましくは、約１０モル％のＩＭ−Ｍ６官能基、及び約８０モル％〜約９５モル％、より好ましくは、約９０モル％のＩＭ−Ｒ６官能基を含んでもよい。各官能基のモル％は、シロキサンと溶媒を除いた第３表面配向化合物中のモル％である。ＩＭ−Ｍ６官能基は、相分離改善剤であってもよい。相分離改善剤は、第３表面配向化合物に含まれた物質、例えば、ケイ素と、第４表面配向化合物に含まれた物質、例えば、ケイ素とが、混合物中で相互結合することを抑制することにより、相分離を容易に行うことができる。ＩＭ−Ｍ６官能基は、第３表面配向化合物により形成される表面無機配向膜の密度を低めることができるので、配向膜の再作業が容易になり得る。表面無機配向膜の密度が低くなると、配向膜の再作業のために用いられる溶液が、表面無機配向膜をより容易に浸透できる。ＩＭ−Ｍ６官能基は、メチル基を含んでもよい。ＩＭ−Ｒ６官能基は構造式ＩＭ１を参照して前述した。第３表面配向化合物に含まれたＩＭ−Ｍ６及びＩＭ−Ｒ６官能基は、親水性の特性を有してもよい。
構造式ＩＭ３
2013088803.tif 000110
【０６３９】
本発明の一実施形態により、第３表面配向化合物は、下記反応式ＩＭ１−Ｍ３に従って合成することができる。テトラエチルオルトシリケートを極性溶媒（ＴＨＦ、テトラヒドロフラン）に混合した後、この混合物とメチル基を酸(例えば、塩酸、ＨＣｌ)又は塩基触媒を含んだ水（Ｈ２Ｏ）と攪拌することにより、第３表面配向化合物を形成することができる。
【０６４０】
反応式 ＩＭ１−Ｍ３
2013088803.tif 000111
【０６４１】
以下、第４表面配向化合物について詳細に説明する。第４表面配向化合物は、光又は熱により硬化される二つの官能基、例えば、硬化剤を含む。硬化特性を有する二つの官能基は、互いに異なる鎖長を有する。硬化される二つの官能基は、第２表面配向化合物を参照して前述したプレチルト官能基と実質的に同様の役割を果たすことができる。第４表面配向化合物に含まれたプレチルト官能基が、互いに異なる鎖長を有するので、第４表面配向化合物に含まれたプレチルト官能基の密度と架橋率は増加することができる。硬化剤又はプレチルト官能基の架橋率が増加すると、液晶表示装置の表示品質は改善できる。 
【０６４２】
本発明により、第４表面配向化合物は、下記構造式ＩＭ４を含む。構造式ＩＭ４は、主鎖を形成するシロキサン系単分子と、側鎖を形成するＩＭ−Ｔ１、ＩＭ−Ｔ２、ＩＭ−Ｔ２１及びＩＭ−Ｔ３官能基が結合した構造である。第４表面配向化合物は、約５モル％〜約１５モル％、より好ましくは、約１０モル％のＩＭ−Ｔ１官能基、約３０モル％〜約５０モル％、より好ましくは、約４０モル％のＩＭ−Ｔ２官能基、約５モル％〜約１５モル％、より好ましくは、約１０モル％のＩＭ−Ｔ２１官能基及び約３０モル％〜約５０モル％、より好ましくは、約４０モル％のＩＭ−Ｔ３官能基を含んでもよい。各官能基のモル％は、シロキサンと溶媒を除いた第４表面配向化合物中のモル％である。第４表面配向化合物に含まれたＩＭ−Ｔ１、ＩＭ−Ｔ２及びＩＭ−Ｔ２１官能基は、実質的に疎水性の特性を有することができる。
【０６４３】
構造式ＩＭ４
2013088803.tif 000112
【０６４４】
ＩＭ−Ｔ１、ＩＭ−Ｔ２及びＩＭ−Ｔ３官能基は、構造式ＩＭ２を参照して前述した。ＩＭ−Ｔ２１官能基は、光、例えば、紫外線又は熱により重合反応又は架橋が可能なプレチルト官能基である。ＩＭ−Ｔ２１官能基は、前述のＩＭ−Ｔ２官能基と同様に、配向膜を形成する工程でプレチルト角を有する光硬化層を形成し得る。ＩＭ−Ｔ２１官能基は、ビニル基、スチレン基、メタクリレート基、シンナメート基又はアクリル基を含んでもよい。ＩＭ−Ｔ２１官能基は、前述の構造式ＸＩＸ−Ｖ１、構造式 ＸＩＸ−Ｖ２又は 構造式ＸＩＸ−Ｃ１で表される単分子を含んでもよい。ＩＭ−Ｔ２１官能基は、前述の光反応性高分子物質、反応性メゾゲン（ＲＭ）、光硬化剤、光重合性物質又は光異性化物質であってもよい。本発明により、第４表面配向化合物に含まれたプレチルト官能基の特性をそれぞれ有するＩＭ−Ｔ２官能基対ＩＭ−Ｔ２１官能基のモル％比率は、約２〜約１０対１であってもよい。本発明により、第４表面配向化合物に含まれた垂直配向性官能基の特性を有するＩＭ−Ｔ１官能基対プレチルト官能基の特性を有するＩＭ−Ｔ２１官能基のモル％比は、約１〜約３対約１〜約３であってもよい。本発明により、第４表面配向化合物に含まれた垂直配向性官能基の特性を有するＩＭ−Ｔ１官能基対プレチルト官能基の特性を有するＩＭ−Ｔ２官能基対プレチルト官能基の特性を有するＩＭ−Ｔ２１官能基対第３表面配向化合物に含まれた相分離改善剤のモル％比は、約１〜約３対約２〜約１０対約１〜約３対約１〜約３であってもよい。
【０６４５】
第４表面配向化合物は、触媒、例えば、アミンを含んでもよく、又は光開始剤、例えば、チオル基を含んでもよい。第４表面配向化合物に含まれた触媒又は光開始剤は、約１モル％〜約７モル％であってもよい。触媒又は光開始剤のモル％は、シロキサンと溶媒を除いた第４表面配向化合物中のモル％である。本発明により第４表面配向化合物に含まれた光開始剤は、炭素数１〜５のアルキル化チオル基であってもよい。光開始剤は、シロキサン系単分子の側鎖に結合され得る。光開始剤は、ＩＭ−Ｔ２官能基及びＩＭ−Ｔ２１官能基の硬化を促進できる。光開始剤は、絶縁膜のような物質から発生した残留ラジカルと反応することで、ラジカルを減少できるために、液晶表示装置の表示品質は向上できる。本発明により、第４表面配向化合物に含まれた触媒は、炭素数１〜５のアルキル化アミンであってもよい。後述の２次加熱工程で触媒は、ポリシロキサンの架橋を促進できる。触媒は、シロキサン系単分子の側鎖に結合できる。触媒は、極性を有さない物質であるのが好ましい。極性を有する物質は不純物を集めるので、液晶表示装置の画質を不良にする可能性がある。
【０６４６】
以下、本発明によりＩＭ−Ｔ２官能基及びＩＭ−Ｔ２１官能基について詳細に説明する。ＩＭ−Ｔ２官能基及びＩＭ−Ｔ２１官能基は、硬化剤を含む。本発明により、ＩＭ−Ｔ２官能基の鎖長は、ＩＭ−Ｔ２１官能基の鎖長と異なる。ＩＭ−Ｔ２官能基の鎖長は、ＩＭ−Ｔ２１官能基の鎖長より長くてもよい。ＩＭ−Ｔ２１官能基の鎖長がＩＭ−Ｔ２官能基の鎖長より短いので、重合反応又は架橋が可能な官能基又は硬化剤の密度は増加し得る。光又は熱により重合反応又は架橋を形成する工程で、複数のＩＭ−Ｔ２官能基の間にあるＩＭ−Ｔ２１官能基が重合反応又は架橋を増加し得るので、硬化剤、即ちＩＭ−Ｔ２官能基とＩＭ−Ｔ２１官能基の架橋率は増加できる。鎖長とは、ＩＭ−Ｔ２官能基又はＩＭ−Ｔ２１官能基に含まれたアルケンから主鎖まで最短距離で結合した多数の結合の長さを合わせた値である。鎖長を計算するとき、原子と原子間の結合長さは同じであると仮定する。例えば、炭素と炭素間の結合長さ、炭素と酸素間の結合長さ及び炭素とケイ素間の結合長さは同じであると仮定する。本発明の一実施形態より、ＩＭ−Ｔ２官能基の鎖長は、ＩＭ−Ｔ２１官能基の鎖長より約３倍〜約７倍長くてもよい。ＩＭ−Ｔ２官能基の鎖長が、ＩＭ−Ｔ２１官能基の鎖長より約７倍を超過する場合、液晶分子を配向する力が減少されるので、液晶分子の配列が不均一となり得る。液晶分子の不均一性は、液晶表示装置の画質を低下する可能性がある。
【０６４７】
本発明により、ＩＭ−Ｔ２官能基の結合数は、ＩＭ−Ｔ２１官能基の結合数と異なる。ＩＭ−Ｔ２官能基の結合数は、ＩＭ−Ｔ２１官能基の結合数より大きくてもよい。結合数とは、ＩＭ−Ｔ２官能基又はＩＭ−Ｔ２１官能基に含まれたアルケンから主鎖まで最短距離で結合した多数の結合の個数である。本発明により、結合数は、ＩＭ−Ｔ２官能基又はＩＭ−Ｔ２１官能基に含まれたアルケンから主鎖まで最短距離で結合した多数の結合の中で単一結合の個数であってもよい。
【０６４８】
本発明の一実施形態により、ＩＭ−Ｔ２官能基の結合数は、ＩＭ−Ｔ２１官能基の結合数より約３倍〜約７倍大きくてもよい。ＩＭ−Ｔ２官能基の結合数が、ＩＭ−Ｔ２１官能基の単一結合数より約７倍超過する場合、液晶分子を配向する力が減少されるので、液晶分子の配列が不均一となる可能性がある。
【０６４９】
本発明の一実施形態により、ＩＭ−Ｔ２官能基に含まれたスペーサー（spacer）の個数は、ＩＭ−Ｔ２１官能基に含まれたスペーサーの個数と異なる。ＩＭ−Ｔ２官能基に含まれたスペーサーの個数は、ＩＭ−Ｔ２１官能基に含まれたスペーサーの個数より多くてもよい。ＩＭ−Ｔ２官能基に含まれたスペーサーの個数は、ＩＭ−Ｔ２１官能基に含まれたスペーサーの個数より約２倍〜約５倍多くてもよい。本発明の一実施形態により、ＩＭ−Ｔ２官能基に含まれたスペーサーの個数は、約１個〜５個であってもよく、ＩＭ−Ｔ２１官能基に含まれたスペーサーの個数は、０〜約４個であってもよい。本発明の一実施形態により、スペーサーはアルキル基であってもよく、スペーサーの個数は炭素の個数である。本発明の一実施形態により、ＩＭ−Ｔ２１官能基は、スペーサーを含まなくてもよい。
【０６５０】
本発明の一実施形態により、ＩＭ−Ｔ２官能基はアルキル化メタクリレート基を含み、ＩＭ−Ｔ２１官能基はビニル基を含む。アルキル化メタクリレート基に含まれたアルキル基は、約２個〜４個の炭素を含んでもよい。（ＣＨ２)３のアルキル基を含んだアルキル化メタクリレート基がシロキサンと結合する場合、ＩＭ−Ｔ２官能基の鎖長は、炭素とケイ素との結合の単位長さの約６倍であり、スペーサー個数は３個である。ＩＭ−Ｔ２１官能基に含まれ、スペーサー個数が０であるビニル基がシロキサンと結合する場合、ＩＭ−Ｔ２１官能基の鎖長は、炭素とケイ素との結合の単位長さの約１倍である。従って、ＩＭ−Ｔ２官能基の鎖長は、ＩＭ−Ｔ２１官能基の鎖長の約６倍である。（ＣＨ２)３のアルキル基を含んだアルキル化メタクリレート基のＩＭ−Ｔ２官能基において、炭素と炭素の単一結合数は３個であり、炭素と酸素の単一結合数は２個であり、炭素とケイ素の単一結合数は１個である。ビニル基のＩＭ−Ｔ２１官能基において、炭素とケイ素の単一結合数は１個である。ＩＭ−Ｔ２官能基の単一結合数は、ＩＭ−Ｔ２１官能基の単一結合数より約６倍である。本発明により、ＩＭ−Ｔ２官能基とＩＭ−Ｔ２１官能基は、互いに同じ又は異なる材料の硬化部分を有し、ＩＭ−Ｔ２官能基の鎖長又は結合数は、ＩＭ−Ｔ２官能基の鎖長又は結合数と異なる。
【０６５１】
本発明の一実施形態により、第４表面配向化合物は、下記反応式ＩＭ２−Ｍ４に応じて合成することができる。テトラエチルオルトシリケートを極性溶媒（ＴＨＦ、テトラヒドロフラン）に混合した後、この混合物、長鎖アルキル、ビニル基及びアルキル化アクリレートを酸(例えば、塩酸、ＨＣｌ)又は塩基触媒を含んだ水（Ｈ２Ｏ）と攪拌することにより、第４表面配向化合物を形成することができる。長鎖アルキル基はＩＭ−Ｔ１官能基の役割を、アクリレート基はＩＭ−Ｔ２官能基の役割を、ビニル基はＩＭ−Ｔ２１官能基の役割を、ヒドロキシ基はＩＭ−Ｔ３官能基の役割を果たすことができる。第４表面配向化合物は、親核性加水分解及び凝縮重合反応により製造することができる。
反応式ＩＭ２−Ｍ４
2013088803.tif 000113
【０６５２】
以下、鎖長の異なるプレチルト官能基を含んだ前述の表面配向反応物１０を用いて配向膜２９１、２９２及び液晶表示板組立体３００を製造する過程について詳細に説明する。鎖長の異なるプレチルト官能基、例えば、光硬化剤を含んだ表面配向反応物１０は、実質的に前述のＳＣ-ＶＡモードの方法により液晶表示板組立体３００の配向膜を形成する。鎖長の異なるプレチルト官能基、例えば、光硬化剤を含んだ表面配向反応物１０は、電界露光工程で増加された架橋率を有することができる。
【０６５３】
以下、官能基が結合された無機物系化合物が混合された表面配向反応物１０を用いて、配向膜２９１、２９２を形成する前述の方法を参照して、前述の説明と重複される説明は、便宜上、省略し、鎖長の異なる光硬化剤を含んだ表面配向反応物１０が配向膜２９１、２９２を形成する方法について説明する。説明の重複を避けるため、上板配向膜２９２を形成する方法は省略し、下板配向膜２９１を形成する方法について説明する。
【０６５４】
まず、前述又は後述の方法で、画素電極１９１を有する下部表示板１００と共通電極２７０を有する上部表示板２００が製造される。鎖長の異なるプレチルト官能基、例えば、光硬化剤を含んだ前述の表面配向反応物１０が画素電極１９１の上に前述の方法により形成される。第３表面配向化合物と第４表面配向化合物との混合物を含んだ表面配向反応物１０に対して1次加熱工程を進行し、これにより表面配向反応物１０の溶媒が除去される。
【０６５５】
１次加熱工程で、表面配向反応物１０は表面無機物層３３ａと表面機能層３５ａに相分離される。表面無機物層３３ａは実質的に第３表面配向化合物を包含し、表面機能層３５ａは実質的に第４表面配向化合物を包含する。表面機能層３５ａに含まれた第４表面配向化合物のＩＭ−Ｔ１官能基、ＩＭ−Ｔ２官能基及びＩＭ−Ｔ２１官能基は、ポリシロキサンの側鎖に連結されることができ、基板又は画素電極１９１の平面に対して実質的に垂直方向に配列しても、空気と接触する方向に配列してもよい。本発明により、第３表面配向化合物は相分離改善剤を含んでもよい。相分離改善剤、例えば、メチル基を含む表面配向反応物１０は、前述の理由により容易に相分離することができる。1次加熱工程で、表面無機物層３３ａと表面機能層３５ａに含まれたシロキサンは、前述のように、ポリシロキサンを含んだ主鎖を形成し得る。1次加熱の後に形成された表面無機物層３３ａと表面機能層３５ａが不良に形成された場合、配向膜の再作業が進行されることができる。配向膜の再作業は、不良に形成された表面無機物層３３ａと表面機能層３５ａを除去し、表面配向反応物１０を画素の上に再び形成し、1次加熱工程を再び進行する工程である。
【０６５６】
相分離した表面無機物層３３ａと表面機能層３５ａを含んだ表面配向反応物１０は、前述の方法で２次加熱する。２次加熱工程で、表面機能層３５ａは前述の方法で硬化され、表面無機物層３３ａ及び表面機能層３５ａに含まれたポリシロキサンは架橋し得る。表面無機物層３３ａは、ポリシロキサンがさらに結合して表面無機配向膜３３を形成する。本発明の別の実施形態により、１次加熱工程が省略され、２次加熱工程で１次及び２次加熱工程を参照して前述した反応が生じ得る。
【０６５７】
以後、表面無機配向膜３３又は表面機能層３５ａは、純水（ＤＩＷ）により洗浄し、イソプロピルアルコールによりさらに洗浄してもよい。以後、表面無機配向膜３３又は表面機能層３５ａは乾燥する。
【０６５８】
以後、前述したように、シール材、上板の共通電圧印加点及び液晶層３が形成され、下部表示板１００と上部表示板２００が合着される。合着した下部表示板１００と上部表示板２００は、前述の方法でアニールしてもよい。
【０６５９】
以後、前述の方法により、合着した表示板１００、２００に露光電圧を供給した状態で光が照射される。これにより、表面機能層３５ａは表面機能硬化層３５を形成する。表面無機配向膜３３と表面機能硬化層３５は、下板配向膜２９１を形成する。
【０６６０】
表面機能硬化層３５を形成する方法は、構造式ＩＭ２のＩＭ−Ｔ２官能基を参照して前述した方法と類似であるので、前述の方法との相違点について詳細に説明する。前述の方法により液晶層３に電気場が形成されている間、前述の方法により電界露光工程が進行される。
【０６６１】
電界露光工程により、表面機能層３５ａに含まれたＩＭ−Ｔ２官能基とＩＭ−Ｔ２１官能基は、互いに架橋し、硬化される。ＩＭ−Ｔ２官能基は、ＩＭ−Ｔ２官能基又はＩＭ−Ｔ２１官能基と前述の方法により架橋してネットワークを形成し得る。本発明により、ＩＭ−Ｔ２官能基に含まれたアルケンとＩＭ−Ｔ２１官能基に含まれたアルケンは、光エネルギーにより２重結合が解けて、ＩＭ−Ｔ２官能基とＩＭ−Ｔ２１官能基が互いに架橋する。ＩＭ−Ｔ２官能基とＩＭ−Ｔ２１官能基に含まれたアルケンは、架橋のための反応部分となる。ＩＭ−Ｔ２官能基とＩＭ−Ｔ２１官能基は互いに架橋して、ＩＭ−Ｔ２官能基の反応部分はＩＭ−Ｔ２官能基の架橋部分となり、ＩＭ−Ｔ２１官能基の反応部分はＩＭ−Ｔ２１官能基の架橋部分となる。電界露光工程で硬化されたＩＭ−Ｔ２官能基及びＩＭ−Ｔ２１官能基は、表面機能硬化層３５を形成する。
【０６６２】
ＩＭ−Ｔ１官能基は、前述の垂直配向性官能基の垂直配向単分子の特性を有する。ＩＭ−Ｔ２官能基、ＩＭ−Ｔ２１官能基、ＩＭ−Ｔ１官能基及びＩＭ−Ｔ３官能基は、第４表面配向化合物を前述の1次又は２次加熱して形成されたポリシロキサンの側鎖に連結され得る。前述のように、ＩＭ−Ｔ２官能基は、ＩＭ−Ｔ２１官能基と異なる鎖長を有する。これにより、ＩＭ−Ｔ２官能基とＩＭ−Ｔ２１官能基の架橋率は増加し得る。架橋率が増加すると、未硬化のＩＭ−Ｔ２官能基又はＩＭ−Ｔ２１官能基が減少できる。
【０６６３】
液晶表示装置を製造する工程で、未硬化のＩＭ−Ｔ２官能基又はＩＭ−Ｔ２１官能基は、不純物を発生するか、以後に硬化されてプレチルト角を不均一にする可能性がある。架橋率の増加は、液晶表示装置の信頼性又は画質を改善することができる。架橋率が増加すると、前述の蛍光露光工程は進行されなくてもよい。架橋により硬化されたＩＭ−Ｔ２官能基とＩＭ−Ｔ２１官能基は、前述の方法により周辺の液晶分子３１を実質的に同一の方向に傾斜するように配列する。硬化されたＩＭ−Ｔ２官能基とＩＭ−Ｔ２１官能基に隣接した液晶分子３１は、前述のように、液晶層に電界場が印加されなかった状態で実質的に一定のプレチルト角で配列することができる。
【０６６４】
上板配向膜２９２に含まれた表面無機配向膜３４と表面機能硬化層３６は、下板配向膜２９１を形成する前述又は後述の方法により形成され得る。本発明の別の実施形態により、ＩＭ−Ｔ２官能基は、ＩＭ−Ｔ２１官能基と異なる結合数、又は異なるスペーサー個数を有してもよい。本発明により、第４表面配向化合物を前述の１次又は２次加熱して形成されたポリシロキサンは、第３表面配向化合物により形成されたポリシロキサンの上に形成されている。
【０６６５】
このように鎖長の異なる光硬化剤を含む表面配向反応物１０により製造された液晶表示板組立体３００は、ＳＣ-ＶＡモードの特性を有する。表面配向反応物１０が鎖長の異なる光硬化剤を含むので、硬化剤の架橋率は増加することができ、液晶表示装置の品質は向上することができる。
【０６６６】
本発明の実施形態により、鎖長の異なる光硬化剤を含んだ表面配向反応物１０により形成された配向膜２９１、２９２が製造され、また、これを有する液晶表示装置が製造された。本発明の実施形態により配向膜を形成する表面配向反応物１０は、後述の材料を有する第３表面配向化合物と第４表面配向化合物が、約７対約３の重量比で混合された混合物であった。第３表面配向化合物は、約１０モル％のメチル基と約９０モル％のヒドロキシ基を含んだ。第４表面配向化合物は、約１０モル％の炭素数が約１７のアルキル基、約４０モル％の（ＣＨ２)３を有するメタクリレート基、約１０モル％のビニル基及び約４０モル％のヒドロキシ基を含んだ。各成分のモル％は、溶媒を除いた第３表面配向化合物又は第４表面配向化合物に対するモル％である。ＩＭ−Ｔ２官能基の鎖長は、ＩＭ−Ｔ２１官能基の鎖長の約６倍である。ＩＭ−Ｔ２官能基の結合数は、ＩＭ−Ｔ２１官能基の結合数の約６倍である。
【０６６７】
液晶表示板組立体は、鎖長の異なる光硬化剤を含んだ表面配向反応物１０を用いて配向膜２９１、２９２を製造する方法と関連して前述した方法により製造した。液晶表示板組立体を製造する工程で、表面無機配向膜３３又は表面機能層３５ａは、純水（ＤＩＷ）とイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）により洗浄した。液晶表示装置の画素(ＰＸ)の構造は、実質的に図３の構造と類似した。液晶層３のセル間隔は約３．０μｍであった。画素電極１９１の微細枝１９７の幅は５μｍであり、微細スリットの幅は約３μｍであった。多段階電圧供給方式により進行された露光電圧のＶ２は、約１５Ｖであった。電界露光工程における紫外線の強度は、約６．５J/cm2であった。このように製造した液晶表示装置は、図１１と関連して前述した電荷共有方式の１Ｇ１Ｄ駆動で動作された。液晶表示板組立体の積層構造は、図２１ａ又は図２１ｂに示した。上板に形成された蓋膜２２５は、アクリル系物質を含んだ。このように製造した液晶表示装置において、架橋率は８０％以上で増加し、ブラック残像は、１６８時間の駆動でレベル約２．５として良好であった。
＜実施形態８＞
本発明により、新規の表面配向反応物１０について開示する。なお、これを用いて形成した配向膜及び配向膜を形成する方法、並びにこれを用いて製造した液晶表示装置及び液晶表示装置を形成する方法について詳細に説明する。本発明により配向膜を形成する表面配向反応物１０は、リジッド分子を含む垂直配向性官能基により無機物系物質の側鎖に結合された単分子を包含する。リジッド分子を含む垂直配向性官能基は、液晶分子の垂直配向の特性を向上することができる。液晶分子の垂直配向力が増加すると、使用初期又は長時間の駆動の後でも、液晶表示装置の光漏れ（light leak）が減少できるので、液晶表示装置の表示品質が向上されることができる。
【０６６８】
リジッド分子―含有垂直配向性官能基を有する表面配向反応物１０は、第５表面配向化合物と第６表面配向化合物との混合物である。前述のように、化合物などで混合された表面配向反応物１０は、配向膜を形成する工程で容易に相分離され得る。第５表面配向化合物は、前述の第１又は第３表面配向化合物と実質的に類似である。第６表面配向化合物は、プレチルト官能基又は垂直配向性官能基を含んでもよい。本発明により、第６表面配向化合物は無機物系物質の側鎖に結合し、リジッド分子―含有垂直配向性官能基を有する。本発明により、第５表面配向化合物と第６表面配向化合物は、約６〜約８対約２〜約４の重量比で混合し得る。第５表面配向化合物と第６表面配向化合物の重量比には溶媒が含まれない。表面配向反応物１０に含まれた固形分の重量、即ち、第５表面配向化合物と第６表面配向化合物を合わせた重量は、約２重量％〜約４重量％であってもよく、溶媒は約９６重量％〜約９８重量％であってもよい。溶媒は、前述した溶媒の中のいずれかであってもよい。第５表面配向化合物と第６表面配向化合物は、約７対約３の重量比で混合され得る。表面配向反応物１０に含まれた第５表面配向化合物と第６表面配向化合物を合わせた重量は、約３重量％であってもよく、溶媒は約９７重量％であってもよい。
【０６６９】
本発明により、第５表面配向化合物は、前述の構造式ＩＭ１又は下記構造式ＩＭ５を含む。構造式ＩＭ５は、主鎖を形成するシロキサン系単分子と、側鎖を形成するＩＭ−Ｒ６及びＩＭ−Ａ６官能基が結合したものである。第５表面配向化合物は、約８０モル％〜約９７モル％のＩＭ−Ｒ６官能基及び約３モル％〜約２０モル％のＩＭ−Ａ６官能基を含んでもよい。各官能基のモル％は、シロキサンと溶媒を除いた第５表面配向化合物中のモル％である。第５表面配向化合物に含まれた官能基は、実質的に疎水性の特性を有することができる。本発明により、第５表面配向化合物は、約５モル％のＩＭ−Ａ６官能基及び約９５モル％のＩＭ−Ｒ６官能基を含んでもよい。構造式ＩＭ１は前述した。
構造式ＩＭ５  
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【０６７０】
ＩＭ−Ａ６官能基は、凝集阻害剤であってもよい。凝集阻害剤は、複数の化合物が各自に（separately）凝集することを防止することができる。例えば、ＩＭ−Ａ６官能基は、第５表面配向化合物と第６表面配向化合物が過度に分離すること、例えば、第６表面配向化合物が互いに固まって第５表面配向化合物と分離されることを減らすことができる。ＩＭ−Ａ６官能基は、炭素数が約１〜５のアルキル化アミンを含んでもよい。ＩＭ−Ａ６官能基は、疎水性の特性を有することができる。ＩＭ−Ａ６官能基は、アミノ基又はチオル基を含んでもよい。ＩＭ−Ｒ６官能基は、構造式ＩＭ１を参照して前述した。
【０６７１】
本発明の一実施形態により、構造式ＩＭ５の化合物は、後述の方法で合成することができる。まず、ＩＭ−Ｒ６部分の単分子とＩＭ−Ａ６部分の単分子を後述の方法で製造する。以後、ＩＭ−Ｒ６部分の単分子とＩＭ−Ａ６部分の単分子を前述の組成比で溶媒と混合し、約６０℃で加熱すると、単分子同士の重合反応により構造式ＩＭ５の化合物を合成することができる。溶媒は、第１表面配向化合物と第２表面配向化合物を混合可能な前述の溶媒の中のいずれかであってもよい。ＩＭ−Ｒ６部分の単分子は、オルトケイ酸（Ｓｉ(ＯＨ)４）であってもよい。オルトケイ酸（Ｓｉ(ＯＨ)４）は、テトラエチルオルトシリケートを極性溶媒、例えば、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に混合した後、この混合物を酸(例えば、塩酸（ＨＣｌ）)又は塩基触媒を含んだ水（Ｈ２Ｏ）と攪拌することにより製造することができる。ＩＭ−Ａ６部分の単分子は、シロキサンの一つの結合がアルキル化アミンで置換されたものであってもよい。シロキサンの一つの結合がアルキル化アミンで置換されたシロキサンは、テトラエチルオルトシリケートを極性溶媒、例えば、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に混合した後、この混合物及びアルキル化アミンを酸(例えば、塩酸（ＨＣｌ）)又は塩基触媒を含んだ水（Ｈ２Ｏ）と攪拌することにより製造することができる。
【０６７２】
以下、第６表面配向化合物について詳細に説明する。第６表面配向化合物は、リジッド分子―含有垂直配向性官能基を有する。本発明により、第６表面配向化合物は、下記構造式ＩＭ６を含む。構造式ＩＭ６は、主鎖を形成するシロキサン系単分子と側鎖を形成するＩＭ−Ｔ１１、ＩＭ−Ｔ２、ＩＭ−Ｔ２１、ＩＭ−Ｒ６及びＩＭ−Ｔ４官能基が結合した構造である。第６表面配向化合物は、約５モル％〜約２５モル％のＩＭ−Ｔ１１官能基、約３５モル％〜約５５モル％のＩＭ−Ｔ２官能基、約５モル％〜約１５モル％のＩＭ−Ｔ２１官能基、約２５モル％〜約４０モル％のＩＭ−Ｒ６官能基及び約１モル％〜約５モル％のＩＭ−Ｔ４官能基を含む。各官能基のモル％は、シロキサンと溶媒を除いた第６表面配向化合物中のモル％である。第６表面配向化合物に含まれたＩＭ−Ｔ１１、ＩＭ−Ｔ２及びＩＭ−Ｔ２１官能基は、実質的に疎水性の特性を有することができる。本発明により、第６表面配向化合物は、約８モル％のＩＭ−Ｔ１１官能基、約４５モル％のＩＭ−Ｔ２官能基、約１０モル％のＩＭ−Ｔ２１官能基、約３４モル％のＩＭ−Ｒ６官能基、及び約３モル％のＩＭ−Ｔ４官能基を含んでもよい。
【０６７３】
構造式ＩＭ６
2013088803.tif 000115
【０６７４】
ＩＭ−Ｔ１１官能基は、リジッド分子を含み、液晶分子と相互作用をして液晶分子を下部膜に対して垂直に配向する垂直配向成分の単分子である。リジッド分子を含むＩＭ−Ｔ１１官能基は、より堅固に液晶分子を垂直方向に配向することができる。ＩＭ−Ｔ１１官能基が液晶分子の垂直配向力を向上できるので、これを含む液晶表示装置のブラック光漏れは減少できる。ＩＭ−Ｔ１１官能基は、リジッド分子とアルキル基の結合したものである。リジッド分子は、環状化合物（cyclic compound）であってもよい。本発明により、リジッド分子は、ベンゼン、シクロヘキサン、ビフェニル、又はこれらの組合わせからなる物質を含んでもよい。本発明により、アルキル基の炭素数は約１６個以下であってもよい。
【０６７５】
ＩＭ−Ｔ１１官能基は、下記構造式、即ち、構造式ＸＩＸ−Ａ５、構造式ＸＩＸ−Ａ６、構造式ＸＩＸ−Ａ７、構造式ＸＩＸ−Ａ８又は構造式ＸＩＸ−Ａ９を含んでもよい。
構造式ＸＩＸ−Ａ５
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【０６７６】
構造式ＸＩＸ−Ａ６
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【０６７７】
構造式ＸＩＸ−Ａ７
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【０６７８】
構造式ＸＩＸ−Ａ８
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【０６７９】
構造式ＸＩＸ−Ａ９
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【０６８０】
式中、ｘは約１〜約２０であってもよく、ｙは約１〜約１０であってもよい。Ｒは、−ＣＨ３、ＨＣＯＯ−、ＣＨ２=ＣＨ−、ＣＨ２Ｓ−、ＣＨ３Ｏ−、ＣＨ３Ｓ−又はＣＨ２ＣＨ−ＣＯＯ−であってもよい。ＢとＣは、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５Ｈ又はＮＯ２であってもよい。
【０６８１】
ＩＭ−Ｔ１１官能基は、前述の構造式ＸＩＸ−Ａ２で表されるコレステリル系単分子、構造式ＸＩＸ−Ａ３で表されるアルキル化脂環式系単分子、構造式ＸＩＸ−Ａ４で表されるアルキル化芳香族系単分子を含んでもよい。リジッド分子は、ケイ素（Ｓｉ）とアルキル基の間で結合され得る。本発明により、ＩＭ−Ｔ１１官能基は、炭素数約６〜約１２のアルキルベンゼン基を含んでもよい。
【０６８２】
ＩＭ−Ｔ４官能基は、ゾルーゲル反応、例えば、脱水反応の触媒剤であってもよい。ＩＭ−Ｔ４官能基は、ポリシロキサンの架橋密度を増加できる。ＩＭ−Ｔ４官能基は、ＩＭ−Ａ６官能基を参照して前述した物質を含んでもよい。アルキル化アミンは、実質的に無極性の特性を有するので、アルキル化アミノ基を含んだ表面配向反応物１０により形成された配向膜は、不純物を集めないことができる。これにより、液晶表示装置の画質はよくなり得る。ＩＭ−Ｔ４官能基は、構造式ＩＭ５を参照して前述したＩＭ−Ａ６官能基の役割を果たすことができる。複数の表面配向化合物が各自に（separately）凝集して、表面配向化合物が過度に相分離することを減らすため、ＩＭ−Ｔ４官能基とＩＭ−Ａ６官能基の中のいずれかの一つのみが第５又は第６表面配向化合物に含まれ得る。本発明により、ＩＭ−Ｔ４官能基は、第６表面配向化合物に含まれず、ＩＭ−Ａ６官能基が第５表面配向化合物に含まれ得る。ＩＭ−Ｔ２、ＩＭ−Ｔ２１及びＩＭ−Ｒ６官能基は、構造式ＩＭ１、構造式ＩＭ２及び構造式ＩＭ４を参照して前述した。
【０６８３】
本発明の一実施形態により、構造式ＩＭ６の化合物は、後述の方法で合成することができる。まず、ＩＭ−Ｔ１１部分の単分子、ＩＭ−Ｔ２部分の単分子、ＩＭ−Ｔ２１部分の単分子、ＩＭ−Ｒ６部分の単分子 及びＩＭ−Ｔ４部分の単分子を後述の方法で製造する。次いで、ＩＭ−Ｔ１１部分の単分子、ＩＭ−Ｔ２部分の単分子、ＩＭ−Ｔ２１部分の単分子、ＩＭ−Ｒ６部分の単分子 及びＩＭ−Ｔ４部分の単分子を前述の組成比で溶媒と混合し、約５０℃ないし約７０℃で加熱すると、単分子同士の重合反応により構造式ＩＭ６の化合物を合成することができる。溶媒は、第１表面配向化合物と第２表面配向化合物を混合可能な前述の溶媒の中のいずれかであればよい。
【０６８４】
本発明の一実施形態により、ＩＭ−Ｔ１１部分の単分子は、シロキサンの一つの結合がアルキルベンゼンで置換されたものであってもよい。シロキサンの一つの結合かアルキルベンゼンで置換されたシロキサンは、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）を極性溶媒、例えば、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に混合した後、この混合物及びアルキルベンゼンを酸(例えば、塩酸（ＨＣｌ）)又は塩基触媒を含んだ水（Ｈ２Ｏ）と攪拌することにより製造することができる。アルキル基の炭素数は約６個〜約１２個であってもよい。本発明の別の実施形態により、アルキルベンゼンは、ＩＭ−Ｔ１１官能基に含まれた前述の複数の分子の中のいずれかに代替され得る。
【０６８５】
本発明の一実施形態により、ＩＭ−Ｔ２部分の単分子は、シロキサンの一結合がアルキル化メタアクリレートで置換されたものであってもよい。シロキサンの一結合かアルキル化メタアクリレートで置換されたシロキサンは、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）を極性溶媒、例えば、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に混合した後、この混合物及びアルキル化メタアクリレートを酸(例えば、塩酸（ＨＣｌ）)又は塩基触媒を含んだ水（Ｈ２Ｏ）と攪拌することにより製造することができる。アルキル基の炭素数は約１個〜約７個であってもよい。本発明の別の実施形態により、アルキル化メタアクリレートは、ＩＭ−Ｔ２官能基に含まれた前述の複数の分子の中のいずれかに代替可能である。
【０６８６】
本発明の一実施形態により、ＩＭ−Ｔ２１部分の単分子は、シロキサンの一つの結合がビニル基で置換されたものであってもよい。シロキサンの一つの結合がビニル基で置換されたシロキサンは、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）を極性溶媒、例えば、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に混合した後、この混合物及びビニル基を酸(例えば、塩酸（ＨＣｌ）)又は塩基触媒を含んだ水（Ｈ２Ｏ）と攪拌することにより製造することができる。ビニル基に結合したスペーサー個数、例えば、アルキル基の炭素数は、０ないし４個であってもよい。本発明の別の実施形態により、ビニル基は、ＩＭ−Ｔ２１官能基に含まれた前述の複数の分子の中のいずれかに代替できる。
【０６８７】
本発明の一実施形態により、ＩＭ−Ｒ６部分の単分子は、シロキサンの一つの結合がヒドロキシ基で置換されたものであってもよい。本発明の一実施形態により、シロキサンの一つの結合がヒドロキシ基で置換されたシロキサンは、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）を極性溶媒、例えば、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に混合した後、この混合物及びヒドロキシ基を酸(例えば、塩酸（ＨＣｌ）)又は塩基触媒を含んだ水（Ｈ２Ｏ）と攪拌することにより製造することができる。本発明の別の実施形態により、ヒドロキシ基は、ＩＭ−Ｒ６官能基に含まれた前述の複数の分子の中のいずれかに代替できる。
【０６８８】
本発明の一実施形態により、ＩＭ−Ｔ４部分の単分子は、シロキサンの一つの結合がアルキル化アミノ基で置換されたものであってもよい。本発明の一実施形態により、シロキサンの一つの結合がアルキル化アミノ基で置換されたシロキサンは、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）を極性溶媒、例えば、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に混合した後、この混合物及びアルキル化アミノ基を酸(例えば、塩酸（ＨＣｌ）)又は塩基触媒を含んだ水（Ｈ２Ｏ）と攪拌することにより製造することができる。アルキル基の炭素数は、約１個ないし約５個であってもよい。本発明の別の実施形態により、アルキル化アミノ基は、ＩＭ−Ｔ４官能基に含まれた前述の複数の分子の中のいずれかに代替できる。
【０６８９】
以下、前述の無機物系物質の側鎖に結合したリジッド特性の単分子を含んだ表面配向反応物１０を用いて、配向膜２９１、２９２及び液晶表示板組立体３００を製造する過程について詳細に説明する。本発明により、無機物系物質の側鎖に結合したリジッド特性の単分子を含んだ表面配向反応物１０は、前述のように、無機物系物質より形成された主鎖と無機物系物質の側鎖に結合したリジッド分子を含んだ垂直配向性官能基を包含する。無機物系物質の側鎖に結合したリジッド特性の単分子を含んだ表面配向反応物１０は、実質的に前述のＳＣ-ＶＡモード方法により配向膜及び液晶表示板組立体３００を形成する。前述のように、リジッド特性の分子を含む垂直配向性官能基は、液晶分子の垂直配向性を向上させることができる。
【０６９０】
以下、官能基が結合した無機物系化合物で混合された表面配向反応物１０を用いて、配向膜２９１，２９２及び液晶表示板組立体３００を形成する前述の方法を参照して（説明の便宜上、前述の説明と重複される説明は省略）、無機物系物質の側鎖に結合したリジッド特性の単分子を含んだ表面配向反応物１０が、配向膜２９１，２９２の上に、及び液晶表示板組立体３００の内に形成される方法について説明する。説明の重複を避けるため、上板配向膜２９２を形成する方法は省略し、下板配向膜２９１を形成する方法について説明する。
【０６９１】
まず、前述又は後述の方法により、画素電極１９１を有する下部表示板１００と共通電極２７０を有する上部表示板２００を製造する。
【０６９２】
無機物系物質の側鎖に結合したリジッド特性の単分子を含んだ前述の表面配向反応物１０を、画素電極１９１の上に前述の方法により形成する。前述の第５表面配向化合物と前述の第６表面配向化合物との混合物を含んだ表面配向反応物１０について、前述の方法で１次加熱工程を行い、これにより表面配向反応物１０の溶媒が除去される。１次加熱工程で、表面配向反応物１０は、第５表面配向化合物を含む表面無機物層３３ａと、第６表面配向化合物を含む表面機能層３５ａに相分離される。第５表面配向化合物は画素電極１９１又は共通電極２７０と近い方向に形成され、第６表面配向化合物は疎水性を有する官能基であるので、空気層のある方向に移動する。第５表面配向化合物に含まれたＩＭ−Ａ６官能基は、第５表面配向化合物と第６表面配向化合物が完全に相分離されて各自に凝集するのを減らすことができる。また、1次加熱工程で脱水反応が一部発生し、第５表面配向化合物と第６表面配向化合物に含まれたシロキサン中の一部は、重合してポリシロキサンを形成する。
【０６９３】
相分離した表面配向反応物１０は、前述の方法で２次加熱する。２次加熱工程で脱水反応が主に生じ、表面無機物層３３ａと表面機能層３５ａに含まれたシロキサン及びポリシロキサンが、互いに架橋して硬化される。シロキサン又はポリシロキサンが架橋するか、硬化されて、表面無機物層３３ａは表面無機配向膜３３を形成する。本発明の一実施形態により、ＩＭ−Ｔ4官能基は、1次及び/又は２次加熱工程で脱水反応を加速化し、シロキサン同士の架橋を増加し得る。シロキサン同士の架橋が増加するによって、表面無機配向膜３３及び表面機能層３５ａに含まれたヒドロキシ基の量は減少する。表面無機配向膜３３及び表面機能層３５ａにより形成された配向膜２９１がより少ない量のヒドロキシ基を含むと、極性を有するヒドロキシ基が少ないので、配向膜２９１は、不純物を集めるのが少なくなる。従って、不純物により発生する液晶表示装置のムラは減少できる。本発明の別の実施形態により、１次及び２次加熱工程の中のいずれかが省略され、他の加熱工程で１次及び２次加熱工程を参照して前述した反応が生じ得る。
【０６９４】
以後、表面無機配向膜３３又は表面機能層３５ａは、純水（ＤＩＷ）により洗浄し、イソプロピルアルコールによりさらに洗浄してもよい。以後、表面無機配向膜３３又は表面機能層３５ａは乾燥する。
【０６９５】
以後、前述したように、シール材、上板の共通電圧印加点及び液晶層３が形成され、下部表示板１００と上部表示板２００が合着される。合着した下部表示板１００と上部表示板２００は、前述の方法でアニールしてもよい。
【０６９６】
以後、前述の方法により、合着した表示板１００，２００に露光電圧を供給した状態で光が照射される。これにより、表面機能層３５ａは表面機能硬化層３５を形成する。表面無機配向膜３３と表面機能硬化層３５は、下板配向膜２９１を形成する。表面機能硬化層３５を形成する方法は、構造式ＩＭ４を参照して前述した方法と類似であるので、前述の方法との相違について詳細に説明する。
【０６９７】
前述した方法により液晶層３に電気場が形成されている間、前述の方法で電界露光工程が進行される。電界露光工程により、表面機能層３５ａに含まれたＩＭ−Ｔ２官能基とＩＭ−Ｔ２１官能基は、前述の方法によりネットワークを形成して表面機能硬化層３５を設ける。ネットワークを形成した官能基は、前述のように、プレチルト角を有し、周辺の液晶分子３１をプレチルト角の方向と実質的に平行の方向に傾くように配列する。垂直配向特性を有する前述のＩＭ−Ｔ１１官能基は、液晶分子３１が過度に傾くように配列することを防ぐことができる。液晶分子が過度に傾斜して配列されると、ブラック光漏れが発生するために、液晶表示装置の表示品質が悪くなる恐れがある。前述のように、ＩＭ−Ｔ１１官能基は垂直配向特性を有し、リジッド分子を含んでいるので、傾いて配列された液晶分子３１をより傾かないように配列し得る。ＩＭ−Ｔ１１官能基により、液晶分子はより堅固に配列し、液晶分子の傾斜角が調節され得る。ＩＭ−Ｔ１１、ＩＭ−Ｔ２及びＩＭ−Ｔ２１官能基により、液晶分子３１は、前述のように、液晶層に電界場が印加されなかった状態で、予め定められたプレチルト角で配列できる。予め定められたプレチルト角は前述と同様である。
【０６９８】
このように形成された下板配向膜２９１は、ポリシロキサンと前述の官能基が結合した構造を有する。本発明により、ポリシロキサンと結合したＩＭ−Ｔ１１官能基対ＩＭ−Ｔ２官能基のモル％比は、約１対約１．５〜約１１であってもよい。本発明により、ポリシロキサンと結合したＩＭ−Ｔ１１官能基対ＩＭ−Ｔ２官能基対ＩＭ−Ｔ２１官能基のモル％比は、約１対約１．５〜約１１対約１〜約３であってもよい。本発明により、ポリシロキサンと結合したＩＭ−Ｔ１１官能基対ＩＭ−Ｔ２官能基対ＩＭ−Ｔ４官能基のモル％比は、約１対約１．５〜約１１対約０．５〜約４であってもよい。本発明により、ポリシロキサンと結合したＩＭ−Ｔ１１、ＩＭ−Ｔ２、ＩＭ−Ｔ２１及びＩＭ−Ｔ４官能基の中のいずれかの相対的な比は、第５及び第６表面配向化合物に含まれた各々のモル％を比較したものであってもよい。上板配向膜２９２に含まれた表面無機配向膜３４と表面機能硬化層３６は、下板配向膜２９１を形成する前述又は後述の方法で形成することができる。
【０６９９】
このように無機物系物質の側鎖に結合したリジッド特性の単分子を含む表面配向反応物１０により製造された液晶表示板組立体３００は、ＳＣ-ＶＡモードの特性を有することができる。垂直配向性官能基がリジッド特性の分子を含むので、液晶表示装置の光漏れ不良を減少できる。無極性のアミノ基は、ポリシロキサンの架橋密度を増加させるので、配向膜の信頼性を向上することができ、不純物を集めないので、液晶表示装置の画質を向上することができる。
【０７００】
本発明により、無機物系物質の側鎖に結合したリジッド特性の単分子を含む表面配向反応物１０で配向膜２９１，２９２を製造し、また、これを有する液晶表示装置を製造した。本発明の実施形態により、無機物系物質の側鎖に結合したリジッド特性の単分子を含む表面配向反応物１０は、約９７対約３の重量比で混合した溶媒と固形分を含んだ。
【０７０１】
固形分は、約７対約３の重量比で混合した第５表面配向化合物と第６表面配向化合物を包含した。溶媒は、約５５重量％のヘキシレングリコール、約２０重量％のブチルセロソルブ（ＢＣＳ）、及び約２５重量％のプロピレングリコールモノブチルエーテル（ＰＢ）を包含した。
【０７０２】
第５表面配向化合物は、構造式ＩＭ５を含んだ。第５表面配向化合物は、約５モル％のＩＭ−Ａ６官能基及び約９５モル％のＩＭ−Ｒ６官能基を含んだ。ＩＭ−Ｒ６官能基はヒドロキシ基であり、ＩＭ−Ａ６官能基は、約３個の炭素を有するアルキル化アミンであった。第６表面配向化合物は構造式ＩＭ６を包含した。
【０７０３】
第６表面配向化合物は、約１０モル％のＩＭ−Ｔ１１官能基、約４５モル％のＩＭ−Ｔ２官能基、約１０モル％のＩＭ−Ｔ２１官能基、約３２モル％のＩＭ−Ｒ６官能基、及び約３モル％のＩＭ−Ｔ４官能基を含んだ。ＩＭ−Ｔ１１官能基は、約１０個の炭素を有するアルキルベンゼンであり、ＩＭ−Ｔ２官能基は、約５個の炭素を有するアルキル化メタクリレートであり、ＩＭ−Ｔ２１官能基は、約３個の炭素を有するアルキル化ビニルであり、ＩＭ−Ｒ６官能基はヒドロキシ基であり、ＩＭ−Ｔ４官能基は、３個の炭素を有するアルキル化アミンであった。
【０７０４】
無機物系物質の側鎖に結合したリジッド特性の単分子を含む表面配向反応物１０を用いて、液晶表示板組立体を前述の方法により製造した。液晶表示板組立体を製造する前述の工程において、表面無機配向膜３３又は表面機能層３５ａは、純水（ＤＩＷ）とイソプロピルアルコールにより洗浄した。液晶表示装置の画素（ＰＸ）の構造は、実質的に図３の構造と類似であった。液晶表示板組立体の積層構造は、図２１ａ又は図２１ｂに示した。上板に形成された蓋膜２２５は、アクリル系物質を含んだ。液晶層３のセル間隔は、約３．０μｍであった。画素電極１９１の微細枝１９７の幅は約５μｍであり、微細スリットの幅は約３μｍであった。多段階の電圧供給方式により進行された露光電圧のＶ２は、約２２Ｖであった。電界露光工程における紫外線の強度は、約６．５J/cm2であった。このように製造した液晶表示装置は、図11と関連して前述した電荷共有方式の１Ｇ１Ｄ駆動で動作された。このように製造した液晶表示装置でブラック光漏れは改善された。
【０７０５】
本発明により、新規の表面配向反応物１０と、これを用いて形成した配向膜又は液晶表示装置について開示する。本発明により、配向膜を形成する表面配向反応物１０は、互いに異なる３種の化合物を混合したものである。３種の化合物の中で選択した1種の化合物は、フレキシブル分子―含有第１垂直配向性官能基を含み、他の1種の化合物は、リジッド分子―含有第２垂直配向性官能基を含み、残りの1種の化合物は、垂直配向性官能基を含まない。第１垂直配向性官能基を含む化合物と第２垂直配向性官能基を含む化合物をそれぞれ製造することにより、第１垂直配向性官能基の量と第２垂直配向性官能基の量を容易い調節することができる。第１垂直配向性官能基の量と第２垂直配向性官能基の量に応じて、液晶分子のプレチルト角と応答速度が変わってくるので、これを含む液晶表示装置は、バランスよく調節された応答速度とブラック光漏れの特性を有することができる。
【０７０６】
３種の化合物からなる混合物を含む表面配向反応物１０は、第７表面配向化合物、第８表面配向化合物及び第９表面配向化合物の混合物である。第８表面配向化合物は、フレキシブル分子―含有第１垂直配向性官能基を包含する。第９表面配向化合物は、リジッド分子―含有第２垂直配向性官能基を包含する。表面配向反応物１０に含まれた固形分の重量、即ち、第７表面配向化合物、第８表面配向化合物及び第９表面配向化合物の総重量は、約２重量％〜約４重量％であってもよく、溶媒は約９６重量％〜約９８重量％であってもよい。本発明により、第７表面配向化合物、第８表面配向化合物及び第９表面配向化合物は、約６〜約８．５対約０．５〜約２対約１〜約２の重量比で混合するのが好ましい。第９表面配向化合物の重量は、第８表面配向化合物の重量に対する比率で、約０．５倍〜約４倍であってもよい。
【０７０７】
以下、第７表面配向化合物、第８表面配向化合物及び第９表面配向化合物について開示する。本発明により、第７表面配向化合物は、前述の構造式ＩＭ１又は構造式ＩＭ５を含んでもよく、この構造式と関連して前述した特徴を有する。構造式ＩＭ１又は構造式ＩＭ５は、前述の方法で合成することができる。
【０７０８】
本発明により、第８表面配向化合物は、フレキシブル分子ー含有第１垂直配向性官能基を包含する。本発明により、第８表面配向化合物は、下記構造式ＩＭ７を含む。構造式ＩＭ７は、主鎖を形成するシロキサン系単分子と、側鎖を形成するＩＭ−Ｔ１２、ＩＭ−Ｔ２、ＩＭ−Ｔ２１、ＩＭ−Ｒ６及びＩＭ−Ｔ４官能基が結合したものである。第８表面配向化合物は、約５モル％〜約３０モル％のＩＭ−Ｔ１２官能基、約４０モル％〜約６０モル％のＩＭ−Ｔ２官能基、約５モル％〜約１５モル％のＩＭ−Ｔ２１官能基、約２０モル％〜約４０モル％のＩＭ−Ｒ６官能基、及び約１モル％〜約５モル％のＩＭ−Ｔ４官能基を含んでもよい。各官能基のモル％は、シロキサンと溶媒を除いた第８表面配向化合物中のモル％である。第８表面配向化合物に含まれたＩＭ−Ｔ１２、ＩＭ−Ｔ２、及びＩＭ−Ｔ２１官能基は、実質的に疎水性の特性を有してもよい。本発明により、第８表面配向化合物は、約１０モル％のＩＭ−Ｔ１２官能基、約５０モル％のＩＭ−Ｔ２官能基、約１０モル％のＩＭ−Ｔ２１官能基、約２７モル％のＩＭ−Ｒ６官能基、及び約３モル％のＩＭ−Ｔ４官能基を含んでもよい。
構造式ＩＭ７
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【０７０９】
ＩＭ−Ｔ１２官能基は、フレキシブル分子よりなる第１垂直配向性官能基である。ＩＭ−Ｔ１２官能基又は第１垂直配向性官能基は、液晶分子と相互作用をして液晶分子を下部膜に対して垂直に配向する垂直配向成分の単分子である。フレキシブル分子よりなるＩＭ−Ｔ１２官能基又は第１垂直配向性官能基と相互作用をする液晶分子は、より速く動けるので、これを有する液晶表示装置は、迅速な応答速度の特性を有することができる。ＩＭ−Ｔ１２官能基に含まれたフレキシブル分子は、前述の構造式ＸＩＸ−Ａ１又は長鎖アルキル基を含んでもよい。ＩＭ−Ｔ１２官能基は、約５〜約２０個の炭素を含んでもよい。ＩＭ−Ｔ２、ＩＭ−Ｔ２１、ＩＭ−Ｒ６及びＩＭ−Ｔ４官能基は、構造式ＩＭ１、構造式ＩＭ２、構造式ＩＭ４及び構造式ＩＭ６を参照して前述しており、前述の効果を有することができる。
【０７１０】
本発明の一実施形態により、構造式ＩＭ７の化合物は、後述の方法で合成することができる。まず、ＩＭ−Ｔ１２部分の単分子、ＩＭ−Ｔ２部分の単分子、ＩＭ−Ｔ２１部分の単分子、ＩＭ−Ｒ６部分の単分子、及びＩＭ−Ｔ４部分の単分子は、後述の方法で製造する。以後、ＩＭ−Ｔ１２部分の単分子、ＩＭ−Ｔ２部分の単分子、ＩＭ−Ｔ２１部分の単分子、ＩＭ−Ｒ６部分の単分子、及びＩＭ−Ｔ４部分の単分子を前述の組成比で溶媒と混合し、約５０℃〜約７０℃で加熱すると、単分子同士の重合反応により構造式ＩＭ７の化合物が合成できる。溶媒は、第１表面配向化合物と第２表面配向化合物を混合可能な前述の溶媒中のいずれかであればよい。本発明の一実施形態により、ＩＭ−Ｔ１２部分の単分子は、シロキサンの一つの結合がアルキル基により置換されたものであってもよい。シロキサンの一つの結合がアルキル基により置換されたシロキサンは、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）を極性溶媒、例えば、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に混合した後、この混合物及びアルキル基を酸（例えば、塩酸（ＨＣｌ））又は塩基触媒を含んだ水（Ｈ２Ｏ）と攪拌することにより製造することができる。アルキル基の炭素数は、約５個〜約２０個であってもよい。本発明の別の実施形態により、アルキル基は、ＩＭ−Ｔ１２官能基に含まれた前述のフレキシブル分子中のいずれかに代替してもよい。ＩＭ−Ｔ２部分の単分子、ＩＭ−Ｔ２１部分の単分子、ＩＭ−Ｒ６部分の単分子、及びＩＭ−Ｔ４部分の単分子は、構造式ＩＭ６を参照して前述した方法で製造することができる。
【０７１１】
本発明により、第９表面配向化合物は、リジッド分子―含有第２垂直配向性官能基を包含する。第９表面配向化合物は、前述の構造式ＩＭ６を含んでもよく、前述の特徴を有する。構造式ＩＭ６は、前述の方法で合成することができる。第７、第８及び第９表面配向化合物は、後述の方法により配向膜２９１，２９２を形成する。第７、第８及び第９表面配向化合物により形成された配向膜２９１は、ポリシロキサンと前述の官能基が結合した構造を有する。ポリシロキサンと結合したＩＭ−Ｔ１１、ＩＭ−Ｔ１２、ＩＭ−Ｔ２、ＩＭ−Ｔ２１及びＩＭ−Ｔ４官能基の中のいずれかの相対的な比は、第７、第８及び第９表面配向化合物に含まれた各々のモル％を比較したものであり得る。本発明により、ポリシロキサンと結合したＩＭ−Ｔ１１官能基対ＩＭ−Ｔ２官能基のモル％比は、約１対約１．５〜約１１であってもよい。本発明により、ポリシロキサンと結合したＩＭ−Ｔ１１官能基対ＩＭ−Ｔ２官能基対ＩＭ−Ｔ２１官能基のモル％比は、約１対約１．５〜約１１対約１〜約３であってもよい。本発明により、ポリシロキサンと結合したＩＭ−Ｔ１１官能基対ＩＭ−Ｔ２官能基対ＩＭ−Ｔ４官能基のモル％比は、約１対約１．５〜約１１対約０，５〜約４であってもよい。本発明により、ポリシロキサンと結合したＩＭ−Ｔ１１官能基対ＩＭ−Ｔ１２官能基対ＩＭ−Ｔ２官能基のモル％比は、約１対約０．３〜約３対約１．５〜約１１であってもよい。
【０７１２】
以下、前述した３種の化合物の混合物を含む表面配向反応物１０を用いて、配向膜２９１，２９２及び液晶表示板組立体３００を製造する過程について詳細に説明する。本発明により、３種の化合物からなる混合物を含む表面配向反応物１０を用いて、配向膜２９１，２９２及び液晶表示板組立体３００を製造する方法は、無機物系物質の側鎖に結合したリジッド特性の単分子を含んだ表面配向反応物１０を用いて配向膜２９１，２９２及び液晶表示板組立体３００を製造する前述の方法と実質的に類似である。
【０７１３】
無機物系物質の側鎖に結合したリジッド特性の単分子を含んだ表面配向反応物１０を用いて配向膜２９１，２９２及び液晶表示板組立体３００を製造する前述の方法により、後述の表面配向反応物１０を用いて配向膜２９１，２９２及び液晶表示板組立体３００を製造した。以下、これらの製造過程を詳細に説明する。説明の重複を避けるため、上板配向膜２９２を形成する方法は省略し、下板配向膜２９１を形成する方法について説明する。
【０７１４】
まず、前述又は後述の方法により画素電極１９１を有する下部表示板１００と共通電極２７０を有する上部表示板２００を製造した。画素電極と共通電極を含む画素（ＰＸ）は、前述した図３の構造を包含し、図２１ａ又は図２１ｂの積層構造を包含した。画素電極１９１の微細枝１９７の幅は約５μｍであり、微細スリットの幅は約３μｍであった。上部表示板２００に形成された蓋膜２２５は、アクリル系物質を含んだ。以後、３種の化合物の混合物を含む後述の表面配向反応物１０をインクジェット方法により画素電極１９１の上に形成した。
【０７１５】
本発明の一実施形態により、３種の化合物の混合物を含む表面配向反応物１０は、約３重量％の固形分と約９７重量％の溶媒との混合物であった。固形分は、約８０重量％の第７表面配向化合物、約５重量％の第８表面配向化合物、及び約１５重量％の第９表面配向化合物を包含した。
【０７１６】
第７表面配向化合物は、構造式ＩＭ５の特徴を有し、シロキサン系単分子の側鎖を構成する約５モル％のＩＭ−Ａ６官能基及び約９５モル％のＩＭ−Ｒ６官能基を含んだ。ＩＭ−Ｒ６官能基は、ヒドロキシ基であり、ＩＭ−Ａ６官能基は、約３個の炭素を有するアルキル化アミンであった。
【０７１７】
第８表面配向化合物は、前述の構造式ＩＭ７を含んだ。即ち、第８表面配向化合物は、約１４モル％のＩＭ−Ｔ１２官能基、約４６モル％のＩＭ−Ｔ２官能基、約１０モル％のＩＭ−Ｔ２１官能基、約２７モル％のＩＭ−Ｒ６官能基及び約３モル％のＩＭ−Ｔ４官能基を含んだ。ＩＭ−Ｔ１２官能基は、第１垂直配向性官能基であって、フレキシブル分子の長鎖アルキル基を含んだ。長鎖アルキル基は、約１６個の炭素を有した。ＩＭ−Ｔ２官能基は、アルキル化メタクリレート基を含んだ。アルキル化メタクリレート基に含まれたアルキル基は、約３個の炭素を有した。ＩＭ−Ｔ２１官能基は、ビニル基を含んだ。ビニル基に結合したスペーサー個数は０であった。ＩＭ−Ｒ６官能基は、ヒドロキシ基であった。ＩＭ−Ｔ４官能基は、アルキル化アミンであった。アルキル化アミンに含まれたアルキル基は、約３個の炭素を有した。
【０７１８】
第９表面配向化合物は、前述の構造式ＩＭ６を包含した。即ち、第９表面配向化合物は、約１４モル％のＩＭ−Ｔ１１官能基、約４６モル％のＩＭ−Ｔ２官能基、約１０モル％のＩＭ−Ｔ２１官能基、約２７モル％のＩＭ−Ｒ６官能基及び約３モル％のＩＭ−Ｔ４官能基を含んだ。ＩＭ−Ｔ１１官能基は、第２垂直配向性官能基であって、リジッド分子であるベンゼンを含むアルキルベンゼンを含んだ。アルキルベンゼンに含まれたアルキル基は、約１０個の炭素を有した。ＩＭ−Ｔ２官能基、ＩＭ−Ｔ２１官能基、ＩＭ−Ｒ６官能基及びＩＭ−Ｔ４官能基は、第８表面配向化合物に含まれた官能基とそれぞれ同様であった。溶媒は、約５５重量％のヘキシレングリコール（ＨＧ）、約２０重量％のブチルセロソルブ（ＢＣＳ）、及び約２５重量％のプロピレングリコールモノブチルエーテル（ＰＢ）を含んだ。
【０７１９】
画素電極１９１の上に形成された表面配向反応物１０に１次加熱工程を行った。１次加熱工程は、約９５℃で約１２０秒の間行われた。１次加熱工程で溶媒が除去され、表面配向反応物１０は、表面無機物層３３ａと表面機能層３５ａに相分離された。画素電極１９１に近接して形成された表面無機物層３３ａは、主に第７表面配向化合物を包含し、空気層に近接して形成された表面機能層３５ａは、主に第８表面配向化合物と第９表面配向化合物を包含する。ＩＭ−Ｔ１１、ＩＭ−Ｔ１２、ＩＭ−Ｔ２及びＩＭ−Ｔ２１官能基は、疎水性の特性を有するので、第８又は第９表面配向化合物は、空気層のある方向に形成される。表面機能層３５ａに含まれた第８表面配向化合物と第９表面配向化合物は、無秩序に混合された状態であり得る。第９表面配向化合物に含まれたＩＭ−Ｔ１１官能基が、第８表面配向化合物に含まれたＩＭ−Ｔ１２官能基より疎水性を有するので、第９表面配向化合物が第８表面配向化合物より空気層に近接して位置し得る。また、1次加熱工程で表面配向反応物１０は脱水反応をする。
【０７２０】
１次加熱した表面配向反応物１０は２次加熱した。２次加熱工程は、約２２０℃で約１０００秒の間行われた。２次加熱工程で脱水反応が完了し、表面無機物層３３ａと表面機能層３５ａに含まれたシロキサン及びポリシロキサンが架橋する。これにより、表面無機物層３３ａは表面無機配向膜３３を形成する。各官能基は、前述のように作用する。
【０７２１】
以後、表面無機配向膜３３又は表面機能層３５ａは純水により洗浄した後、イソプロピルアルコールにより洗浄し、続いて、乾燥した。
【０７２２】
以後、シール材、上板の共通電圧印加点及び液晶層３が形成され、下部表示板１００と上部表示板２００が真空状態で合着された。シール材は紫外線により硬化された。合着した表示板１００、２００は、約１１０℃で約２時間、アニーリングした。アニーリング工程の間、シール材は熱硬化された。
【０７２３】
以後、露光電圧を印加し、光を照射した。露光電圧は、多段階の電圧供給方式により印加され、露光電圧のV２は、約１５ボルト（Ｖ）であり、電界露光工程における紫外線の強度は、約６．５J/cm2であった。蛍光露光工程は省略した。これにより、表面機能層３５ａは表面機能硬化層３５を形成した。即ち、第8及び第９表面配向反応物に含まれたＩＭ−Ｔ２官能基とＩＭ−Ｔ２１官能基は、ネットワークを形成してプレチルト角を有した。前術の工程により表面無機配向膜３３と表面機能硬化層３５を含む下板配向膜２９１が形成された。このように形成された下板配向膜２９１で、フレキシブル分子を有する垂直配向性官能基よりリジッド分子を有する垂直配向性官能基が、空気層又は液晶層に近接して分布し得る。上板配向膜２９２に含まれた表面無機配向膜３４と表面機能硬化層３６は、下板配向膜２９１を形成する前述の方法により形成された。液晶表示装置のセル間隔は約３．０μｍであった。液晶表示装置は、図１１を参照して前述した電荷共有方式の１Ｇ１Ｄ駆動で動作された。
【０７２４】
このように形成された下板及び上板配向膜２９１，２９２は、液晶分子のプレチルト角を調節してブラック光漏れを改善し、かつ、液晶分子の動きをより速くすることができた。フレキシブル垂直配向基とリジッド垂直配向基を含む配向膜は、バランスよく液晶分子の応答速度とプレチルト角を調節するので、液晶表示装置の表示品質が向上された。
【０７２５】
本発明により、新規の表面配向反応物１０、これを用いて形成した配向膜又は液晶表示装置について開示する。本発明により、配向膜を形成する表面配向反応物１０は、液晶分子を垂直方向に配向する、互いに異なる２種の単分子を有する化合物を包含する。一つの化合物に含まれた、互いに異なる２種の単分子の中のいずれかの一つは、フレキシブル分子を含む第１垂直配向性官能基であり、他の1種は、リジッド分子を含む第２垂直配向性官能基である。フレキシブル第１垂直配向性官能基と、リジッド第２垂直配向性官能基を含む配向膜は、前述のように、第１垂直配向性官能基の量と第２垂直配向性官能基の量に応じて、液晶分子のプレチルト角と応答速度を調節可能であるので、そのような配向膜を含む液晶表示装置は、バランスよく調節された応答速度とブラック光漏れの特性を有することができる。一つの化合物がフレキシブル第１垂直配向性官能基と、リジッド第２垂直配向性官能基を含むことができるので、液晶分子がより均一の角度で配列するか、配向膜を形成する工程が単純化できる。
【０７２６】
垂直方向に液晶分子を配向する、互いに異なる２種の単分子を有する化合物を含む表面配向反応物１０は、第１０表面配向化合物と第１１表面配向化合物との混合物である。第１１表面配向化合物は、垂直方向に液晶分子を配向する、互いに異なる２種の単分子を含む。表面配向反応物１０に含まれた第１０表面配向化合物と第１１表面配向化合物の混合比率、固形分と溶媒との混合比率及び化合物を混合する溶媒は、第５表面配向化合物と第６表面配向化合物を参照して前述したのと同様である。
【０７２７】
本発明により、第１０表面配向化合物は、前述の構造式ＩＭ１又は構造式ＩＭ５を含んでもよく、そのような構造式と関連して前述した特徴を有する。構造式ＩＭ１又は構造式ＩＭ５は、前述の方法で合成することができる。
【０７２８】
本発明により、垂直方向に液晶分子を配向する、互いに異なる２種の単分子を含む第１１表面配向化合物は、下記構造式ＩＭ８を含む。構造式ＩＭ８は、主鎖を形成するシロキサン系単分子と、側鎖を形成するＩＭ−Ｔ１２、ＩＭ−Ｔ１１、ＩＭ−Ｔ２、ＩＭ−Ｔ２１、ＩＭ−Ｒ６及びＩＭ−Ｔ４官能基が結合したものである。第１１表面配向化合物は、約５モル％〜約１５モル％のＩＭ−Ｔ１２官能基、約５モル％〜約１５モル％のＩＭ−Ｔ１１官能基、約３５モル％〜約５５モル％のＩＭ−Ｔ２官能基、約５モル％〜約１５モル％のＩＭ−Ｔ２１官能基、約２０モル％〜約４０モル％のＩＭ−Ｒ６官能基、及び約１モル％〜約５モル％のＩＭ−Ｔ４官能基を含んでもよい。各官能基のモル％は、シロキサンと溶媒を除いた第１１表面配向化合物中のモル％である。第１１表面配向化合物に含まれたＩＭ−Ｔ１２、ＩＭ−Ｔ１１、ＩＭ−Ｔ２、及びＩＭ−Ｔ２１官能基は、実質的に疎水性の特性を有してもよい。本発明により、第１１表面配向化合物は、約１０モル％のＩＭ−Ｔ１２官能基、約１０モル％のＩＭ−Ｔ１１官能基、約４５モル％のＩＭ−Ｔ２官能基、約１０モル％のＩＭ−Ｔ２１官能基、約２２モル％のＩＭ−Ｒ６官能基、及び約３モル％のＩＭ−Ｔ４官能基を含んでもよい。
構造式ＩＭ８
2013088803.tif 000122
【０７２９】
ＩＭ−Ｔ１２官能基は、構造式ＩＭ７を参照して前述したフレキシブル分子を含む。ＩＭ−Ｔ１１官能基は、構造式ＩＭ６を参照して前述したリジッド分子を含む。ＩＭ−Ｔ１２官能基とＩＭ−Ｔ１１官能基は、前述のように、液晶分子と相互作用をして液晶分子を下部膜に対して垂直に配向する垂直配向成分の単分子である。ＩＭ−Ｔ１２官能基は、前述の第１垂直配向性官能基であってもよく、ＩＭ−Ｔ１１官能基は、前述の第２垂直配向性官能基であってもよい。前述したように、一定の比率又は量で組み合わせたＩＭ−Ｔ１２官能基とＩＭ−Ｔ１１官能基を含む配向膜は、液晶表示装置の表示品質を向上することができる。一つの化合物で、ＩＭ−Ｔ１２官能基とＩＭ−Ｔ１１官能基が均一に分布できるので、液晶分子の配向は均一であり得る。ＩＭ−Ｔ２、ＩＭ−Ｔ２１、ＩＭ−Ｒ６及びＩＭ−Ｔ４官能基は、構造式ＩＭ１、構造式ＩＭ２、構造式ＩＭ４及び構造式ＩＭ６を参照して前述し、前述の効果を有することができる。
【０７３０】
本発明の一実施形態により、構造式ＩＭ８の化合物は、後述の方法により合成することができる。まず、ＩＭ−Ｔ１２部分の単分子、ＩＭ−Ｔ１１部分の単分子、ＩＭ−Ｔ２部分の単分子、ＩＭ−Ｔ２１部分の単分子、ＩＭ−Ｒ６部分の単分子、及びＩＭ−Ｔ４部分の単分子を後述の方法で製造する。以後、ＩＭ−Ｔ１２部分の単分子、ＩＭ−Ｔ１１部分の単分子、ＩＭ−Ｔ２部分の単分子、ＩＭ−Ｔ２１部分の単分子、ＩＭ−Ｒ６部分の単分子、及びＩＭ−Ｔ４部分の単分子を前述の組成比で溶媒と混合し、約５０℃〜約７０℃で加熱すると、単分子同士の重合反応により構造式ＩＭ８の化合物を合成することができる。溶媒は、第１表面配向化合物と第２表面配向化合物を混合可能な前述の溶媒の中のいずれかであってもよい。本発明の一実施形態により、ＩＭ−Ｔ１２部分の単分子は、シロキサンの一つの結合がアルキル基で置換されたものであってもよい。シロキサンの一つの結合がアルキル基で置換されたシロキサンは、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）を極性溶媒、例えば、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に混合した後、この混合物及びアルキル基を酸（例えば、塩酸（ＨＣｌ））又は塩基触媒を含んだ水（Ｈ２Ｏ）と攪拌することにより製造することができる。アルキル基の炭素数は、約５個〜約２０個であってもよい。本発明の別の実施形態により、アルキル基は、ＩＭ−Ｔ１２官能基に含まれた前述のフレキシブル分子中のいずれかに代替し得る。ＩＭ−Ｔ１１部分の単分子、ＩＭ−Ｔ２部分の単分子、ＩＭ−Ｔ２１部分の単分子、ＩＭ−Ｒ６部分の単分子、及びＩＭ−Ｔ４部分の単分子は、構造式ＩＭ４を参照して前述した方法で製造することができる。
【０７３１】
垂直方向に液晶分子を配向する、互いに異なる２種の単分子を有する化合物を含む表面配向反応物１０は、第５表面配向化合物と第６表面配向化合物を含む表面配向反応物１０を用いて配向膜２９１、２９２及び液晶表示板組立体３００を形成する前述の方法により、配向膜２９１、２９２及び液晶表示板組立体３００を形成することができる。このように形成された配向膜２９１、２９２で、フレキシブル分子を有する垂直配向性官能基と、リジッド分子を有する垂直配向性官能基は、互いに分離されず、分布することができる。第１０及び第１１表面配向化合物により形成された配向膜２９１は、ポリシロキサンと前述の官能基が結合した構造を有する。ポリシロキサンと結合した各官能基の相対的な比は、第７、第８及び第９表面配向化合物を用いて配向膜を形成する方法を参照して前述した各官能基の相対的な比と実質的に類似であってもよい。ポリシロキサンと結合したＩＭ−Ｔ１１、ＩＭ−Ｔ１２、ＩＭ−Ｔ２、ＩＭ−Ｔ２１及びＩＭ−Ｔ４官能基中のいずれかの相対的な比は、第１０及び第１１表面配向化合物に含まれたそれぞれのモル％を比較したものであってもよい。
【０７３２】
本発明の一実施形態によるシール材は、約４００ｎｍ以上の波長の光で硬化される。約４００ｎｍ以上の波長の光により、シール材が硬化され、下部又は上部表示板の内部領域に存在する光硬化剤は硬化されないので、シール材の周辺で発生する縁ムラ不良が減少する。約３００ｎｍ〜約４００ｎｍ波長の紫外線で硬化されるシール材は、配向膜の形成材料又は液晶に含まれた光硬化剤を硬化する光により硬化されるので、シール材を硬化するとき、シール材の周辺の光硬化剤が硬化されて液晶表示装置は、縁ムラ不良を有し得る。これを改善するため、シール材と光硬化剤が、異なる波長の光で硬化されるのが必要となった。
【０７３３】
本発明の実施形態による約４００ｎｍ以上の波長の光で硬化されるシール材は、シール材の材料とシール材を硬化する方法を除いて、前述した工程と実質的に類似に適用される。従って、前述のシール材の工程と重複される詳細な説明は、説明の便宜上、省略し、本実施形態の特徴的なことについて詳細に説明する。
【０７３４】
本発明の実施形態による約４００ｎｍ以上の波長の光で硬化されるシール材は、図６ａ、図６ｂ及び図６ｃと関連して前述又は後述の液晶表示板組立体を製造する方法、即ち、ＳＶＡモード、ＳＣ-ＶＡモード及び偏光ＵＶ−ＶＡモードにより、下部表示板又は上部表示板に塗布し得る。塗布したシール材は、約４００ｎｍ以上の波長で硬化される。本発明による約４００ｎｍ以上の波長の光は、可視光線であってもよい。
【０７３５】
本発明によるシール材は、約４００ｎｍ以上の波長で硬化されるので、シール材に照射された光がシール材の周辺部に外れても、配向膜を形成する又は液晶層に含まれた光硬化剤は硬化されない。従って、シール材に照射された光が、シール材の周辺部に外れることを遮断するため、必要であった遮断マスクが不要となり得る。これにより、液晶表示板組立体の製造工程は単純化され、液晶表示装置はシール材の周辺で発生する縁のムラ不良を有さないことができる。
【０７３６】
以下、約４００ｎｍ以上の波長で硬化されるシール材の材料について詳細に説明する。約４００ｎｍ以上の波長で硬化されるシール材は、アクリルエポキシハイブリッド樹脂、アクリル樹脂及びエポキシ樹脂からなる樹脂、ジアミンからなる硬化剤、シランからなるカップリング剤、オキシムエステルからなる光開始剤、及びシリカとアクリル粒子からなる充填剤を有する。本発明の実施形態により、約４００ｎｍ以上の波長で硬化されるシール材は、オキシムエステル系光開始剤を有してもよい。
【０７３７】
アクリルエポキシハイブリッド樹脂、アクリル樹脂、及びエポキシ樹脂は、シール材の基本骨格を構成し、プレポリマーの役割を果たす。アクリルエポキシハイブリッド樹脂は、下記構造式Ｓ−Ｉで表されるジフェニルプロピルアクリル−エポキシハイブリッド樹脂であってもよく、アクリル樹脂は、下記構造式Ｓ−ＩＩで表されるジフェニルプロピルアクリル樹脂であってもよく、エポキシ樹脂は、下記構造式Ｓ−ＩＩＩで表されるジフェニルプロピルエポキシハイブリッド樹脂であってもよい。
【０７３８】
構造式Ｓ−Ｉ
2013088803.tif 000123
【０７３９】
構造式Ｓ−ＩＩ
2013088803.tif 000124
【０７４０】
構造式Ｓ−ＩＩＩ
2013088803.tif 000125
【０７４１】
ジアミンは、エポキシ樹脂と反応して硬化され、シール材の汚染を減らす。ジアミンは、オキタンジヒドラジドであってもよく、下記化学式Ｓ−ＩＶで表され得る。
【０７４２】
化学式Ｓ−ＩＶ
2013088803.tif 000126
【０７４３】
シランは、充填剤、有機物又は無機物の接着力を向上させる。シランは、 [３−（オキシラニルメトキシ）プロピル] トリメトキシシランであってもよく、下記構造式Ｓ−Ｖで表され得る。
【０７４４】
構造式Ｓ−Ｖ
2013088803.tif 000127
【０７４５】
オキシムエステルは、プレポリマーを硬化する光重合開始剤である。オキシムエステルは、４−アセチルジフェニルスルフィドオキシムエステル（Ciba社製、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ＯＸＥ０１、ＯＸＥ０２）であってもよく、下記構造式Ｓ−ＶＩで表され得る。
オキシムエステルは、約４００ｎｍ以上の波長で硬化され、また、可視光線により硬化され得る。
【０７４６】
構造式Ｓ−ＶＩ
2013088803.tif 000128
【０７４７】
本発明の別の実施形態によるオキシムエステルは、下記構造式Ｓ−ＶＩＩで表され得る。
【０７４８】
構造式Ｓ−ＶＩＩ
2013088803.tif 000129
【０７４９】
式中、Xは、４−アセチルジフェニルスルフィド、Ｎ−エチルカルバゾール及び２´−メチルフェノニールＮ−エチルカルバゾールのうちのいずれか一つであってもよく、各々は、下記構造式Ｓ−ＶＩＩ−Ｘ１、Ｓ−ＶＩＩ−Ｘ２及びＳ−ＶＩＩ−Ｘ３で表され得る。ＹとＺはそれぞれ、アルキル基（ＣｎＨ２ｎ+１）であってもよい。ｎは１〜１２の整数であってもよい。また、Ｚはフェニルであってもよい。
【０７５０】
構造式Ｓ−ＶＩＩ−Ｘ１
2013088803.tif 000130
【０７５１】
構造式Ｓ−ＶＩＩ−Ｘ２
2013088803.tif 000131
【０７５２】
構造式Ｓ−ＶＩＩ−Ｘ３  
2013088803.tif 000132
【０７５３】
アクリル粒子は、シール材の内部応力を減少し、接着強度を増加し、樹脂の液晶溶出を防止する。アクリル粒子はアクリル樹脂であってもよく、下記構造式Ｓ−ＶＩＩＩで表され得る。
【０７５４】
構造式Ｓ−ＶＩＩＩ
2013088803.tif 000133
【０７５５】
シリカは、シール材の熱膨張係数と吸湿性を減少し、シール材の強度を増加させる。シリカは二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）であってもよい。
【０７５６】
本発明の一実施形態により、約４００ｎｍ以上の波長の光で硬化されるシール材は、約１３ｗｔ％〜約１９ｗｔ％であってもよく、より好ましくは、約１６ｗｔ％のジフェニルプロピルアクリル−エポキシハイブリッド樹脂と、約３９ｗｔ％〜約４９ｗｔ％であってもよく、より好ましくは、約４４ｗｔ％のジフェニルプロピルアクリル樹脂と、約２ｗｔ％〜約７ｗｔ％であってもよく、より好ましくは、約４．５ｗｔ％のジフェニルプロピルエポキシハイブリッド樹脂と、約２ｗｔ％〜約６ｗｔ％であってもよく、より好ましくは、約４ｗｔ％のオキタンジヒドラジドと、約０．７５ｗｔ％〜約１．７５ｗｔ％であってもよく、より好ましくは、約１．２５ｗｔ％の [３−（オキシラニルメトキシ）プロピル]トリメトキシシランと、約０．７５ｗｔ％〜約１．７５ｗｔ％であってもよく、より好ましくは、約１．２５ｗｔ％の４−アセチルジフェニルスルフィドオキシムエステル（Ciba社製、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ＯＸＥ０１、ＯＸＥ０２）と、約１３ｗｔ％〜約１９ｗｔ％であってもよく、より好ましくは、約１６ｗｔ％の二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と、約１０ｗｔ％〜約１６ｗｔ％であってもよく、より好ましくは、約１３ｗｔ％のアクリル樹脂からなり得る。
【０７５７】
本発明により、約４００ｎｍ以上の波長の光で硬化されるシール材を含む液晶表示板組立体の製造工程は単純化される。また、液晶表示装置は、シール材の周辺で発生する縁のムラ不良を生じないことができる。また、縁のムラを減らすため、シール材を表示板１００，２００の内部領域から離れて形成する必要がなく、シール材を表示板１００，２００の内部領域に、又は内部領域の近くに形成し得るので、液晶表示装置の外郭領域の幅が、既存の幅より約０．３ｍｍ〜約１．５ｍｍ狭く形成できる。
本発明の実施形態により、約４００ｎｍ以上の波長の光で硬化されるシール材は、図６ａ、図６ｂ及び図６ｃと関連して前述又は後述の液晶表示板組立体を製造する方法、即ち、ＳＶＡモード、ＳＣ-ＶＡモード及び偏光ＵＶ−ＶＡモードに適用し得る。
本発明の一実施形態により、下部及び上部マザーガラス（図示せず)表示板により製造された液晶表示板組立体について詳細に説明する。本発明により多数の液晶表示板組立体が含まれたマザーガラス組立体に露光電圧を安定的に供給するので、液晶表示板組立体の生産時間が短縮され、大量生産が可能である。
本発明の実施形態による下部マザーガラス表示板は、多数の下部表示板１００を有し、上部マザーガラス表示板は、多数の上部表示板２００を有する。下部又は上部マザーガラス表示板はそれぞれ、下部又は上部表示板の大きさによって異なる個数の表示板を有することができるというのは、この分野における通常の知識を有する者に容易に理解される。一つの合着されたマザーガラス表示板が多数の液晶表示板組立体を有することを除いて、一つの液晶表示板組立体を製造する方法は、図６ａ及び図６ｂと関連して前述したＳＶＡモード又はＳＣ-ＶＡモードの製造方法と実質的に類似である。従って、マザーガラス表示板を用いた液晶表示板組立体を製造するための説明において、ＳＶＡモード又はＳＣ-ＶＡモードの製造方法と重複した詳細な説明は、説明の便宜上、省略するか、簡略に説明し、本実施形態の特徴を有する製造方法について詳細に説明する。
多数の下部表示板１００を有する下部マザーガラス表示板と多数の上部表示板２００を有する上部マザーガラス表示板は、前述の下部表示板１００と上部表示板２００の製造方法と実質的に類似に製造する。図６ａ及び図６ｂと関連して前述したＳＶＡモード又はＳＣ-ＶＡモードの製造方法により製造され、合着したマザーガラス表示板は、前術の説明のようにアニーリングする。合着したマザーガラス表示板は、下部マザーガラス表示板と上部マザーガラス表示板からなり、多数の合着した液晶表示板を含む。
アニーリングの後、多数の合着した液晶表示板の画素電極と共通電極に露光電圧を印加するため、合着したマザーガラス表示板の中の下部マザーガラス表示板は、１個以上の辺から一部切断される。即ち、下部マザーガラス表示板の大きさが、上部マザーガラス表示板の大きさより約１０ｍｍ小さく下部マザーガラス表示板の横又は縦の辺が切断される。従って、上部マザーガラス表示板は、下部マザーガラス表示板より約１０ｍｍ大きいので、上部マザーガラス表示板に形成された共通電極層が露出される。露出した共通電極層は、共通電圧印加トリミングパターン（trimming pattern）と画素電圧印加トリミングパターンを有する。共通電圧印加トリミングパターンと画素電圧印加トリミングパターンは、以前の工程でレーザートリミングなどのような方法で形成され得る。供給電圧印加トリミングパターンは、合着した液晶表示板の共通電極にそれぞれ連結されている。画素電圧印加トリミングパターンは、合着した液晶表示板の画素電極にそれぞれ連結されている。
【０７５８】
露出した共通電極層のトリミングパターンに露光電圧、即ち共通電圧印加トリミングパターンには共通電極の電圧が、画素電圧印加トリミングパターンには画素電圧が印加される。露光電圧は、図６ａと関連して前述したＤＣ電圧供給又は多段階の電圧供給方法により供給する。本発明の別の実施形態により、共通電圧印加トリミングパターンと画素電圧印加トリミングパターンには、約０Ｖ電圧と約９Ｖ〜２５Ｖ電圧が交互に供給され得る。即ち、約０Ｖ電圧と約９Ｖ〜２５Ｖ範囲内の一つの値の電圧は、約０．０５Ｈｚ〜約５Ｈｚでスウィングしながら、共通電圧印加トリミングパターンと画素電圧印加トリミングパターンに印加される。より好ましくは、約０Ｖ電圧と約１０Ｖ電圧は、約０．０５Ｈｚ〜約１Ｈｚ内の一つの値でスウィングし、約０Ｖ電圧と約２０Ｖ電圧は、約０．０５Ｈｚ〜約５Ｈｚ範囲内の一つの値でスウィングできる。一周期間の時間は約０ｍｓ〜５ｍｓ範囲内の一つの値であってもよい。印加された露光電圧は、多数の液晶表示板を構成する画素電極と共通電極に同時に供給される。従って、多数の液晶表示板組立体の画素電極と共通電極に連結されたマザーガラス表示板のトリミングパターンに露光電圧を印加するので、工程が簡単であり、均一の露光電圧が多数の液晶表示板組立体に印加され得る。以後、液晶表示板組立体に紫外線を照射してプレチルト角の光硬化層３５，３６を形成する方法が行われ、これらの方法は、図６ａ及び図６ｂと関連して前述したＳＶＡモード又はＳＣ-ＶＡモードの製造方法と実質的に類似である。完成された液晶表示板組立体はそれぞれ、マザーガラス表示板から分離される。
【０７５９】
このような本発明の実施形態により、マザーガラス表示板に露光電圧を供給することにより、液晶表示板組立体の画質特性は均一であり、液晶表示板組立体を迅速の時間に多量製造することができる。
【０７６０】
本発明の一実施形態により、マザーガラス表示板に形成され、合着された液晶表示板組立体の画素電極と共通電極に入力される電圧の偏差と信号遅延を減らすため、下部マザーガラス表示板の切断部分は、対向する二つ以上の辺であってもよい。例えば、切断部分が表示板の中心線に対して対称に２つ配置されている場合には、両サイドから電圧を供給可能であり片方から電圧を供給する場合よりも信号遅延が減少し、また、対称でああるために両サイドの電圧の偏差を小さくすることができる。
【０７６１】
本発明の一実施形態により、画素電圧印加トリミングパターンは、上板の共通電圧印加点を形成するとき、適用する導電体により上板の共通電圧印加点を形成する工程と同時に画素電極と電気的に連結され得る。
偏光ＵＶ−ＶＡモード(Polarized Ultra-Violet Vertical-Alignment Mode)
＜実施形態１＞
以下、図６ｃを参照して偏光ＵＶ−ＶＡモードを有する液晶表示板組立体３００の製造方法について説明する。図６ｃは、図１ないし図５ａ及び図５ｂにより製造した下部表示板１００と上部表示板２００を用いて偏光ＵＶ−ＶＡモードの液晶表示板組立体３００を製造する方法を説明するための概略的フローチャートである。偏光ＵＶ−ＶＡモードの液晶表示板組立体３００を製造する方法は、配向膜２９１，２９２を形成する方法を除いて前述したＳＶＡモードとＳＣ-ＶＡモードの液晶表示板組立体３００を製造する方法と類似である。従って、配向膜２９１，２９２を形成する方法を除いた、重複される詳細な説明は、説明の便宜上、省略し、偏光ＵＶ−ＶＡモードの相違点について詳細に説明する。また、下板配向膜２９１と上板配向膜２９２の形成過程は、実質的に同一であるので、重複説明を避けるため、下板配向膜２９１の形成過程について詳細に説明する。
【０７６２】
始めの段階、即ち、ステップＳ３１０とステップＳ３２０において、画素電極１９１を有する下部表示板１００と共通電極２７０を有する上部表示板２００を製造する方法は、図１ないし図５ａ及び図５ｂを参照して説明したのと実質的に同様である。画素電極１９１と共通電極２７０は、前述の微細枝又は微細スリットを有さなくてもよい。
【０７６３】
次の段階、ステップＳ３３１、ステップＳ３３２では、偏光配向反応物（図示せず）が画素電極１９１と共通電極２７０の上にそれぞれ塗布された後、熱により垂直光配向物質層（図示せず）と偏光主配向物質層(図示せず)にマイクロ相分離（MPS:micro phase separation）される。そして、マイクロ相分離された偏光配向反応物に偏光紫外線が照射された後、方向性を有する下板配向膜２９１と上板配向膜２９２が形成される。以下、下板配向膜２９１の形成過程をより詳細に説明する。
【０７６４】
偏光配向反応物は、垂直光配向物質と偏光主配向物質からなる。偏光配向反応物は、インクジェット又はロールプリントなどのような方法で、電極１９１，２７０の上に塗布された後、後述の硬化によりマイクロ相分離（ＭＰＳ）される。マイクロ相分離（ＭＰＳ）のための硬化は、２段階で行われる。まず、予備加熱、例えば、約６０〜９０℃、より好ましくは、８０℃で約１〜５分、より好ましくは、約２〜３分の間、予備硬化工程が行われて、偏光配向反応物の溶媒が除去された後、次の後過熱、例えば、約２００℃〜２４０℃、より好ましくは、約２２０℃で約１０〜６０分、より好ましくは、約１０〜２０分の間、後硬化工程が進行され、これによりマイクロ相分離（ＭＰＳ）構造が形成される。偏光配向反応物がマイクロ相分離（ＭＰＳ）された後、垂直光配向物質は、主に液晶層３に近い方に垂直光配向物質層（図示せず）を形成し、偏光主配向物質は、主に画素電極１９１に近い方に偏光主配向物質層(図示せず)を形成する。硬化によりマイクロ相分離された偏光主配向物質層は主配向膜３３、３４となる。下板主配向膜３３は、約１０００Åの厚さであってもよい。従って、液晶層３に近いほど、偏光主配向物質のモル濃度に対する垂直光配向物質のモル濃度は大きくなる。
【０７６５】
偏光配向反応物を構成する垂直光配向物質と偏光主配向物質の混合重量％比率は、約５：９５〜５０：５０であってもよく、より好ましくは、約１０：９０〜３０：７０である。溶媒は、偏光配向反応物の成分比に含まれなかった。偏光配向反応物に混合された垂直光配向物質が少ないほど、未硬化の光反応性基が少ないので、液晶表示装置の残像が減少するだけではなく、光反応性基の反応効率が高くなる。従って、垂直光配向物質が約５０重量％以下で混合されるのが好ましい。また、垂直光配向物質が約５重量％以上で混合される場合、プレチルトの均一性がよくなって液晶表示装置のムラが減少する。垂直光配向物質と偏光主配向物質の表面張力はそれぞれ、約２５〜６５dyne /cmである。マイクロ相分離がより鮮明に形成すされるため、垂直光配向物質の表面張力は、偏光主配向物質の表面張力と同一であるか、それより小さければならない。
【０７６６】
垂直光配向物質は、重量平均分子量が約１，０００〜１，０００，０００となる高分子物質であって、フレキシブル基、熱可塑性官能基、光反応性基，垂直配向性官能基などを含む側鎖が主鎖に少なくとも一つ以上結合した化合物である。
【０７６７】
フレキシブル基又は熱可塑性官能基は、高分子主鎖に連結されている側鎖が容易に配向できるようにする官能基であり、炭素数が約３〜２０である置換又は非置換のアルキル基又はアルコキシ基からなり得る。
【０７６８】
光反応性基は、紫外線などの光照射により直接光重合反応又は光異性化反応が生じる官能基である。例えば、光反応性基は、アゾ系化合物、シンナメート系化合物、カルコン系化合物、クマリン系化合物、マレイミド系化合物及びこれらの混合物の中で選択した少なくとも一つ以上の物質からなる。
【０７６９】
垂直配向性官能基は、基板１１０、２１０と平行に位置した主鎖に対して垂直方向に側鎖の全体を移動させる作用をする基であり、炭素数が約３〜２０のアルキル基又はアルコキシ基で置換されたアリール基又は炭素数が約３〜１０のアルキル基又はアルコキシ基で置換されたシクロヘキシル基からなり得る。
【０７７０】
フレキシブル基、光反応性基，垂直配向性官能基などが結合しているジアミンなどの単量体が酸無水物などと共に、高分子重合して垂直光配向物質を製造することができる。一例として、フッ素（Ｆ）、アリール基とシンナメートを含む側鎖が少なくとも一つ以上置換されているジアミンと酸無水物が重合して、垂直光配向物質を形成する。フッ素は、垂直光配向物質を検出するための標識子である。
【０７７１】
他の実施形態による垂直光配向物質は、熱可塑性官能基、光反応性基、垂直配向性官能基などが結合している化合物を、ポリイミド、ポリアミック酸などに添加して製造することができる。この場合、熱可塑性官能基が高分子主鎖に直接結合することにより、側鎖は熱可塑性官能基、光反応性基、垂直配向性官能基などを含む。
【０７７２】
一方、偏光主配向物質は、高分子主鎖を含むことができ、重量平均分子量は、約１０，０００〜１，０００，０００である。偏光主配向物質が約５０〜８０モル％濃度のイミド基を含む場合、液晶表示装置のムラと残像が減少する。マイクロ相分離がより鮮明に形成され、液晶表示装置の残像を減少するため、偏光主配向物質は、高分子主鎖に結合した垂直配向性官能基を約５モル％以下で含んでもよい。
【０７７３】
主鎖は、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリアミド、ポリアミック酸イミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリスチレン及びこれらの混合物の中で選択した少なくとも１種の物質からなり得る。主鎖がイミド基の環状構造を多く含むほど、例えば、好ましくは、イミド基を約５０モル％以上含む場合、主鎖の強直度がもっとも大きくなる。従って、液晶表示装置を長期間駆動したときに発生するムラが減少し、液晶分子の配向安定性がよくなる。
【０７７４】
偏光主配向物質は、前述のＳＣ-ＶＡモードの表面主配向物質であってもよい。また、偏光主配向物質は、ＶＡモード又はＴＮモードなどに一般的に用いられる物質であり得るというのは、この分野における通常の知識を有する者に容易に理解される。
【０７７５】
マイクロ相分離された垂直光配向物質層に紫外線（ＵＶ）が照射されると、光反応性基が光硬化され、これにより、光硬化層３５が形成される。熱硬化により形成された主配向膜３３と紫外線により形成された光硬化層３５は、下板配向膜２９１を構成する。
【０７７６】
垂直光配向物質層に照射される光は、偏光紫外線、平行紫外線、又は傾いた光が好ましい。偏光紫外線は、線偏光紫外線（linearly polarized ultraviolet, ＬＰＵＶ）又は部分偏光の紫外線であってもよい。照射波長は約２７０ｎｍ〜３６０ｎｍであり、照射エネルギーは約１０ｍJ〜５，０００ｍJであってもよい。光を透過する開口部と遮光する遮光部が備えられたマスクが、下部又は上部表示板１００，２００の光硬化領域又は非硬化領域に対応するように配置された後、光が照射される。本発明の一実施形態により、線偏光紫外線は、表示板の基板１１０，２１０に対して予め定められた傾斜角度、例えば、約２０°〜７０°で照射される。マスクの開口部を通過した光により垂直光配向物質層は、２量体化反応、シス−トランス異性化反応、又は光分解反応を行う。従って、線偏光紫外線の方向と偏光方向によって光硬化された光硬化層３５の高分子物質は、基板１１０に垂直の方向に対してやや斜めに傾いた方向性を有する。
【０７７７】
これは、配向膜２９１，２９２の表面が一定の方向にラビングされたのと同様の効果を有し、光硬化層３５に隣接した液晶分子３１は、光硬化層３５の高分子物質と類似に傾いて一定の角度のプレチルト角を有する。従って、偏光紫外線の傾斜角に応じて液晶分子３１のプレチルト角の方向が決まり、一定のプレチルト方向の液晶分子を有するドメインが形成される。本発明の実施形態により、下部表示板１００と上部表示板２００のそれぞれに二つのプレチルト方向を有する光硬化層３５、３６が形成され、液晶表示装置の液晶層３は、光硬化層３５，３６のプレチルト方向でベクター合により互いに異なる方位角を有する四つのドメインを有する。これと違って、下部表示板１００と上部表示板２００の中のいずれかの一つに四つの互いに異なる方向を有する光硬化層３５，３６が形成されて、液晶層３が四つのドメインを有することができる。４ドメインの方位角は、偏光軸に対して約４５°傾いていてもよい。
【０７７８】
次のステップＳ３４０では、下板配向膜２９１と上板配向膜２９２が形成された下部表示板１００と上部表示板２００との間に液晶層３とシール材が形成され、両表示板が密封されると、液晶表示板組立体３００が製造される。このように製造された液晶表示板組立体３００は、偏光ＵＶ−ＶＡモードの特性を有する。偏光ＵＶ−ＶＡモードにより液晶表示装置を製造すると、未硬化の光反応性基が減少されて液晶表示装置の残像が減少する。また、偏光紫外線の方向によりドメインが形成されるので、液晶表示装置の工程性が改善される。即ち、ＳＶＡモードやＳＣ-ＶＡモードで液晶分子３１は、露光電圧により液晶層３に形成された電気場と微細枝１９７の方向に沿ってプレチルト角を有するが、偏光ＵＶ−ＶＡモードでは、微細枝１９７の有無及び方向に関係なく、そして両表示板の密封の前に光硬化層３５が形成されるので、工程性が改善される。
【０７７９】
＜実施形態２＞
本発明の他の実施形態による液晶表示装置の配向膜は、混合光配向物質４８を有する偏光配向反応物により形成される。本発明による偏光配向反応物に含まれた混合光配向物質４８は、相分離過程で容易に偏光配向反応物の表面に移動するので、未硬化の光反応性高分子物質が減少し、液晶表示装置の生産原価、残留ＤＣ電圧又は残像は減少する。本発明の一実施形態による混合光配向物質４８は、熱反応部４８ａ、光反応部４８ｂ及び垂直機能部４８ｃを含み、これらにより構成された化合物であってもよい。
【０７８０】
本発明の実施形態は、偏光配向反応物を構成する材料と熱硬化工程でマイクロ相分離（ＭＰＳ）過程を除いて前述した偏光ＵＶ−ＶＡモードにより製造された液晶表示板組立体と実質的に類似である。以下の説明で、説明の便宜上、重複した説明は簡略に説明するか、省略する。そして、上板及び下板配向膜２９２，２９１を形成する方法は、実質的に類似であるので、これらの配向膜２９２，２９１を区分せずに、本発明の実施形態による配向膜の形成過程について詳細に説明する。
【０７８１】
以下、図１５ａ〜図１５ｇを参照して本発明の実施形態により、混合光配向物質４８を有する偏光配向反応物４７により形成される配向膜の形成過程について詳細に説明する。図１５ａ〜図１５ｇは、本発明の２番目のＵＶ−ＶＡモード実施形態により液晶表示板組立体の配向膜が形成される過程を順次に示した断面図である。図１５ａを参照して、混合光配向物質４８を有する偏光配向反応物４７は、前述のように画素電極１９１及び共通電極２７０の上に塗布される。混合光配向物質４８を有する偏光配向反応物４７は、下部表示板１００と上部表示板２００の内部領域に形成され、又は外郭領域に一部重なって塗布されてもよい。混合光配向物質４８を有する偏光配向反応物４７は、偏光主配向物質３７、光配向垂直物質４９、混合光配向物質４８及び溶媒の混合物であってもよい。画素電極１９１と共通電極２７０は、前述の微細枝又は微細スリットを持たなくてもよい。
【０７８２】
以下、混合光配向物質４８を有する偏光配向反応物４７を構成する偏光主配向物質３７、光配向垂直物質４９、混合光配向物質４８及び溶媒の構成比について詳細に説明する。
【０７８３】
光配向垂直物質４９、偏光主配向物質３７及び混合光配向物質４８を含んで製造された固形分は、溶媒に溶解されて混合光配向物質４８を有する偏光配向反応物４７を形成する。偏光配向反応物４７中の溶媒は、約８５重量％〜約９８重量％であってもよく、より好ましくは、約９３．５重量％であり、溶媒を除いた固形分、即ち、偏光主配向物質３７と光配向垂直物質４９と混合光配向物質４８との混合物は、偏光配向反応物４７中の約２重量％〜約１５重量％であってもよく、より好ましくは、約６．５重量％である。固形分の含量が約２重量％以上であると、下部又は上部表示板に塗布するとき、偏光配向反応物４７の印刷性を良好とすることができる。固形分の含量が約１５重量％以下であると、溶媒に固形分が溶解されなくて形成される析出物の生成を防止でき、偏光配向反応物４７の印刷性を良好とすることができる。
【０７８４】
偏光主配向物質３７は、固形分の中、約３４重量％〜約８９．５５重量％であってもよく、より好ましくは、約７０重量％であり、光配向垂直物質４９は、固形分の中、約８．５重量％〜約５９．７重量％であってもよく、より好ましくは、約３０重量％であり、混合光配向物質４８は、固形分の中、約０．５重量％〜約１５重量％であってもよく、より好ましくは、約５重量％である。固形分は、偏光配向反応物４７から溶媒を除いたものである。固形分の全重量の約０．５重量％以上の含量を有する混合光配向物質４８は、光配向垂直物質４９と反応して、光配向垂直物質４９に最小限の光反応性を導入できる。また、固形分の全重量の約１５重量％以下の含量を有する混合光配向物質４８は、偏光配向反応物４７により形成された配向膜の配向特性が減少されるのを最小化することができる。
【０７８５】
光配向垂直物質４９と偏光主配向物質３７の重量比は、約１：９〜約６：４であってもよく、より好ましくは、約１：９〜約５：５であってもよい。このような重量比を有する偏光配向反応物４７は、前述の予備加熱又は後加熱によりマイクロ相分離が容易に生じることができ、混合光配向物質４８は、空気と接触する偏光配向反応物４７の表面に容易に移動され得る。光配向垂直物質４９と偏光主配向物質３７は、物質の保管性と印刷性のため、それぞれ約１０，０００〜約９００，０００の重量平均分子量を有してもよい。重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定した単分散ポリスチレンの換算値である。
【０７８６】
以下、混合光配向物質４８を有する偏光配向反応物４７を構成する偏光主配向物質３７、光配向垂直物質４９、混合光配向物質４８及び溶媒をそれぞれ詳細に説明する。
【０７８７】
偏光主配向物質３７は、側鎖を含有しない約９５モル％〜約１００モル％の単分子と、側鎖を含有する約０モル％〜約５モル％の単分子からなる化合物であり、これらの組成を有する偏光主配向物質３７は、水平配向性を有する。側鎖を含有しない単分子は、偏光主配向物質３７の中、約１００モル％であるのが好ましいものの、水平配向性を減らさない組成範囲、即ち、約９５モル％〜約１００モル％であってもよい。また、側鎖を含有する単分子は、水平配向性を減らさない組成範囲、即ち、偏光主配向物質３７の中、約０モル％〜約５モル％であってもよい。偏光主配向物質３７を構成する単分子の側鎖は、−Ｈを除いた全ての官能基を含んでもよい。表面主配向物質３７を構成する単分子の側鎖が、光配向垂直物質４９を構成する単分子の側鎖と実質的に同一であってもよいものの、側鎖を含有する単分子の組成比が小さいので、偏光主配向物質３７は水平配向性を有することができる。
【０７８８】
偏光主配向物質３７は、ポリイミド系化合物、ポリアミック酸系化合物、ポリシロキサン系化合物、ポリビニルシンナメート系化合物、ポリアクリレート系化合物、ポリメチルメタクリレート系化合物及びこれらの混合物の中で選ばれた少なくとも１種の物質であってもよい。
【０７８９】
本発明の一実施形態により、偏光主配向物質３７がポリイミド系化合物であれば、この主鎖はイミド結合を有する単分子であり得る。
【０７９０】
光配向垂直物質４９は、末端に疎水性基を含有する側鎖と結合した単分子と、側鎖を含有しない単分子からなる化合物である。光配向垂直物質４９を構成する側鎖を含有する単分子は、１０モル％〜７０モル％であってもよく、より好ましくは、約２０モル％〜約６０モル％であってもよく、側鎖を含有しない単分子は、３０モル％〜９０モル％であってもよく、より好ましくは、約４０モル％〜約８０モル％であってもよい。これらの組成を有する光配向垂直物質４９は、垂直配向性を有する。
【０７９１】
光配向垂直物質４９を構成する側鎖を含有する単分子と側鎖を含有しない単分子はそれぞれ、ポリイミド系化合物を構成するイミド結合の単分子、ポリアミック酸系化合物を構成するアミック酸系単分子、ポリシロキサン系化合物を構成するシロキサン系単分子、ポリビニルシンナメート系化合物を構成するビニルシンナメート系単分子、ポリアクリレート系化合物を構成するアクリレート系単分子、ポリメチルメタクリレート系化合物を構成するメチルメタクリレート系単分子、及びこれらの混合物の中で選ばれた少なくとも１種の物質であってもよい。
【０７９２】
光配向垂直物質４９の主鎖は、ポリイミド系化合物又はポリアミック酸系化合物であってもよい。本発明の実施形態により、イミド結合の単分子からなる光配向垂直物質４９は、主鎖として、ポリイミド系化合物を包含し、主鎖に側鎖が結合した構造を有する。イミド結合の単分子からなる光配向垂直物質４９は、ポリアミック酸系化合物の一部をイミド化して製造し得る。光配向垂直物質４９の主鎖は、側鎖を除いた複数の単分子の連結部分として定義される。本発明の実施形態により、主鎖として、ポリアミック酸系化合物を含む光配向垂直物質４９は、ジアミン系化合物と酸無水物との反応により製造することができる。ジアミン系化合物は、側鎖と実質的に同一の官能基を有するジアミンであってもよい。
【０７９３】
光配向垂直物質４９の側鎖は、第１官能基、該第１官能基と連結され、多数の環状炭素を含む第２官能基、及び該第２官能基と連結された垂直配向性官能基４９ｃを有する。第１官能基は、炭素数１〜１０のアルキル基又はアルコキシ基を含んでもよい。第２官能基は、第１官能基により主鎖に結合され、垂直配向性官能基４９ｃと結合する。第２官能基は、シクロヘキサン、ベンゼン、クロマン、ナフタレン、テトラヒドロピラン、ジオキサン又はステロイド誘導体を含んでもよい。図１５ｃに示した垂直配向性官能基４９ｃは、側鎖の末端に連結される疎水性基である。垂直配向性官能基４９ｃは、炭素数１〜１２の直鎖状又は直鎖状に側鎖が結合した分枝状のアルキル基又は炭素数２〜１２のアルケニル基を含んでもよい。垂直配向性官能基４９ｃにおいて、複数の水素はそれぞれ、Ｆ又はＣｌで置換されてもよい。
【０７９４】
本発明の実施形態により、光配向垂直物質４９の側鎖は、下記化学式Ｘ−ＵＶ１〜Ｘ−ＵＶ４で表される単分子であってもよい。
【０７９５】
化学式Ｘ−ＵＶ１
2013088803.tif 000134
【０７９６】
化学式Ｘ−ＵＶ２
2013088803.tif 000135
【０７９７】
化学式Ｘ−ＵＶ３
2013088803.tif 000136
【０７９８】
化学式Ｘ−ＵＶ４
2013088803.tif 000137
【０７９９】
本発明の一実施形態により、光配向垂直物質４９の側鎖は、光反応性基を有する光反応部を含んでもよい。光配向垂直物質４９の側鎖に結合した光反応性基は、光により硬化されてプレチルト角を有する光硬化層を形成することができる。光反応部は、第２官能基と置換されて、即ち、第１官能基と垂直配向性官能基４９ｃとの間に配置されて第１官能基及び垂直配向性官能基４９ｃと結合され得る。これと異なり、光反応部は、第１官能基と第２官能基との間に配置されて第１及び第２官能基とそれぞれ結合され得る。光配向垂直物質４９の側鎖に連結された光反応部は、下記化学式Ｘ−ＵＶ５〜Ｘ−ＵＶ９で表される単分子であってもよい。
【０８００】
化学式Ｘ−ＵＶ５
2013088803.tif 000138
【０８０１】
化学式Ｘ−ＵＶ６
2013088803.tif 000139
【０８０２】
化学式Ｘ−ＵＶ７
2013088803.tif 000140
【０８０３】
化学式Ｘ−ＵＶ８
2013088803.tif 000141
【０８０４】
化学式Ｘ−ＵＶ９
2013088803.tif 000142
【０８０５】
光配向垂直物質４９の側鎖に連結された光反応部は、前述の光反応性高分子物質、反応性メゾゲン（ＲＭ）、光重合性物質、光異性化物質及びこれらの化合物又は混合物の中で選ばれた少なくとも１種の物質であってもよい。
【０８０６】
本発明による混合光配向物質４８は、下記化学式Ｘ−ＵＰ１で表される化合物を有する。混合光配向物質４８は、熱反応部４８ａ、光反応部４８ｂ、連結部及び垂直機能部４８ｃからなる。熱反応部４８ａは、熱により炭素間の結合が切られ、光配向垂直物質４９と混合光配向物質４８を容易に結合する。光反応部４８ｂは、光により別の光反応部と結合する。連結部は、光反応部４８ｂと熱反応部４８ａ及び垂直機能部４８ｃを連結する。垂直機能部４８ｃは、混合光配向物質４８の垂直配向性を向上する。
化学式Ｘ−ＵＰ１
Ｂ１-Ｘ１-Ａ１-Ｙ１-Ｄ
式中、Ａ１は、図１５ｃに示した混合光配向物質４８の光反応部４８ｂである。 光反応部４８ｂは、照射される光を受けて隣接の光反応部４８ｂと重合又は硬化し得る。Ａ１は、シンナメート、クマリン又はカルコンであってもよい。
【０８０７】
Ｘ１及びＹ１はそれぞれ、連結部であり、光反応部（Ａ１）と熱反応部（Ｂ１）及び垂直機能部（Ｄ）を連結する。Ｘ１及びＹ１はそれぞれ、単結合又は−ＣｎＨ2ｎ−（ｎは、１〜６の整数）であってもよい。Ｘ１及び/又はＹ１が−ＣｎＨ２ｎ−の場合、Ｘ１及び/又はＹ１は、直鎖状又は分枝状の炭化水素を有してもよい。Ｘ１又はＹ１を構成する一つ以上の−ＣＨ２−は、それぞれ−Ｏ−又は−Ｓｉ−で置換されてもよい。本発明の実施形態により、Ｘ１及び/又はＹ１は、−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＨ２−、−Ｏ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−Ｓｉ−又は−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−であってもよい。
【０８０８】
Ｂ１は、図１５ｃに示した熱反応部（４８ａ）である。Ｂ１は、熱により切れやすい炭素間の結合又は炭素と酸素の結合からなり、光配向垂直物質４９と容易に結合できる。 Ｂ１は、
2013088803.tif 000143
【０８０９】
、 
2013088803.tif 000144
【０８１０】
、
2013088803.tif 000145
【０８１１】
、
又は
2013088803.tif 000146
【０８１２】
であってもよい。
【０８１３】
Ｄは、図１５ｃに示した垂直配向性を有する混合光配向物質４８の垂直機能部４８ｃであり、炭素数１〜１２のアルキル基又は炭素数２〜１２のアルケニル基である。混合光配向物質４８の垂直機能部４８ｃは、垂直配向性を向上する。即ち、光配向垂直物質４９の側鎖に結合された垂直配向性官能基４９ｃ以外に、混合光配向物質４８が垂直機能部４８ｃを有することにより、偏光配向反応物４７を構成する垂直配向性官能基は多くなる。従って、垂直機能部４８ｃを有する混合光配向物質４８と垂直配向性官能基４９ｃを有する光配向垂直物質４９は、熱硬化過程で結合されて垂直配向性官能基の密度を増加させ、配向膜の垂直配向性を向上することができる。化学式Ｘ−ＵＰ１でＢ１を除いた複数の水素原子はそれぞれ、Ｆ又はＣｌで置換されてもよい。
【０８１４】
本発明の実施形態により、化学式Ｘ−ＵＰ１で表される混合光配向物質４８は、
Ａ１を構成するシンナメート、Ｘ１及びＹ１をそれぞれ構成する−O−Ｓｉ−O−、Ｂ１を構成する
2013088803.tif 000147
【０８１５】
、及び
Ｄを構成する
2013088803.tif 000148
【０８１６】
を有する。
【０８１７】
本発明の別の実施形態により、混合光配向物質４８は、下記化学式Ｘ−ＵＰ２で表される化合物を有してもよい。
【０８１８】
化学式Ｘ−ＵＰ２
Ｂ２−Ｘ２−Ａ２
式中、Ａ２は、前述の混合光配向物質４８の光反応部４８ｂを構成する物質であってもよい。Ｘ２は、前述の混合光配向物質４８の連結部を構成する物質であってもよい。Ｂ２は、前述の混合光配向物質４８の熱反応部４８ａを構成する物質であってもよい。Ｂ２、Ｘ２、Ａ２の物質は、それぞれＢ１、Ｘ１、Ａ１と同様であり得る。また、化学式Ｘ−ＵＰ２でＢ２を除いた複数の水素原子はそれぞれ、Ｆ又はＣｌで置換されてもよい。
【０８１９】
化学式Ｘ−ＵＰ２で表される混合光配向物質４８は、化学式Ｘ−ＵＰ１で表される混合光配向物質４８に比べて垂直機能部４８ｃを持たない。化学式Ｘ−ＵＰ２で表される混合光配向物質４８は、垂直機能部４８ｃを持たないが、大容積の光反応部４８ｂにより光配向垂直物質４９の側鎖を安定的に配置するようにする。
【０８２０】
溶媒は、光配向垂直物質４９、偏光主配向物質３７及び混合光配向物質４８を容易に溶解又は混合できる化合物又は印刷性を向上できる化合物であってもよい。溶媒は、有機溶媒であってもよく、前述の物質であってもよい。
【０８２１】
偏光配向反応物４７は、光硬化反応を向上するため、前述の光開始剤をさらに含んでもよい。
【０８２２】
図１５ｂ〜図１５ｅを参照すると、塗布後、偏光配向反応物４７は、前述のように、予備加熱(図１５ａ)又は後加熱（図１５ｄ）の熱処理により熱硬化される。熱硬化により偏光配向反応物４７は、マイクロ相分離（ＭＰＳ）される。本発明の実施形態により、偏光配向反応物４７は、予備加熱段階で相分離され、後加熱段階で相分離が完了される。以下、偏光配向反応物４７の相分離過程について詳細に説明する。
【０８２３】
図１５ｂを参照して、偏光配向反応物４７を予備加熱する。予備加熱した偏光配向反応物４７は、偏光主配向物質層３７ａと垂直光配向物質層４６ａにマイクロ相分離され、偏光配向反応物４７の溶媒は気化する。偏光主配向物質層３７ａは、画素電極又は共通電極に近いところに形成され、主に偏光主配向物質３７を含む。偏光主配向物質層３７ａは、光配向垂直物質４９と混合光配向物質４８を含んでもよい。垂直光配向物質層４６ａは、空気と接触する表面の近いところに形成され、主に偏光主配向物質３７と混合光配向物質４８を含む。垂直光配向物質層４６ａは、偏光主配向物質３７を含んでもよい。偏光主配向物質層３７ａと垂直光配向物質層４６ａの界面は、実質的に光配向垂直物質４９と偏光主配向物質３７が混合された状態であり得る。
【０８２４】
図１５ｃを参照すると、 偏光配向反応物４７が相分離する過程は、以下のようである。本発明の実施形態により、偏光配向反応物４７を構成する光配向垂直物質４９は、偏光主配向物質３７に比べ相対的に無極性でり、偏光主配向物質３７は、光配向垂直物質４９に比べ相対的により極性を有する。そして、空気は、画素又は共通電極を構成する物質に比べ相対的に無極性であり、画素又は共通電極を構成する物質は、空気に比べより極性を有する。従って、予備加熱工程で偏光配向反応物４７を構成する光配向垂直物質４９は、偏光主配向物質３７より空気との親和力が最も大きいので、大部分空気と接触する表面方向に移動する。そして、極性特性を有する偏光主配向物質３７が混合光配向物質４８を押し出すので、混合光配向物質４８は、光配向垂直物質４９と共に移動して光配向垂直物質４９と混合されている。従って、予備加熱段階で表面方向を移動した混合光配向物質４８と光配向垂直物質４９は、前述の垂直光配向物質層４６ａを形成する。従って、偏光主配向物質３７と光配向垂直物質４９の相分離過程により、混合光配向物質４８を空気と接触する表面に容易に移動できるので、偏光配向反応物４７に含まれた混合光配向物質４８の含量を減らすことができる。反面、偏光配向反応物４７を構成する偏光主配向物質３７は、光配向垂直物質４９より偏光配向反応物４７の下部に形成された物質、即ち、画素電極又は共通電極との親和力がより大きいので、電極層の方向に移動する。電極層の方向に移動した偏光主配向物質３７と一部の光配向垂直物質４９は、前述の偏光主配向物質層３７ａを形成する。光配向垂直物質４９の垂直配向性官能基４９ｃは、１次加熱で垂直配向を有することができる。混合光配向物質４８は、熱反応部４８ａ、光反応部４８ｂ及び垂直機能部４８ｃからなり得る。
【０８２５】
図１５ｄ〜図１５ｅを参照すると、偏光配向反応物４７の相分離した層４６ａ、３７ａは、前述のように、後加熱する。後加熱した偏光配向反応物４７の相分離した層４６ａ、３７ａは、主配向膜３３と垂直配向を形成する。主配向膜３３は、主に偏光主配向物質３７の硬化により形成される。また、後加熱工程で混合光配向物質４８を構成する熱反応部４８ａの化学結合は容易に切られ、切られた熱反応部４８ａは、光配向垂直物質４９と化学結合する。従って、垂直光配向物質層４６ａを構成する光配向垂直物質４９と混合光配向物質４８の熱反応部４８ａは化学結合をし、光反応部４８ｂ及び垂直機能部４８ｃは、垂直光配向物質層４６ａの表面で垂直配向を形成する。これにより、光配向垂直物質４９が光反応性を持たなくても、混合光配向物質４８の熱反応部４８ａと結合して光配向垂直物質４９は光反応性を持ち得る。混合光配向物質４８と結合した光配向垂直物質４９又は偏光主配向物質３７は、光反応性を持ち得るので、偏光配向反応物４７に含まれた混合光配向物質４８は、最も減少され得る。後加熱工程で、偏光配向反応物４７の溶媒は、さらに気化されてもよい。また、後加熱工程で、光配向垂直物質４９に含まれた垂直配向性官能基４９ｃが垂直配向され得る。
【０８２６】
後加熱工程が済んだ偏光配向反応物４７は、純水（ＤＩＷ）により洗浄し、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）によりさらに洗浄してもよい。洗浄の後、偏光配向反応物４７は乾燥する。
【０８２７】
以後、図１５ｆ〜図１５ｇを参照すると、垂直光配向物質層４６ａに光を照射すると、混合光配向物質４８の光反応部４８ｂが硬化されて、図１５ｇに示したように、主配向膜の上に光硬化層３５が形成される。熱硬化により形成された主配向膜３３と紫外線により形成された光硬化層３５は、下板配向膜２９１を構成する。図１５ｆに示した垂直光配向物質層４６ａに照射された光及び光硬化工程は、偏光ＵＶ−ＶＡモードと関連して前述したのと同様である。非接触方式の光硬化工程により、光硬化層はプレチルト角を有する。光硬化層のプレチルト角は、表示板１００，２００の基板に対して約８０°〜約９０°であってもよく、より好ましくは、８９．５°〜約８７．５°であってもよい。前述の光照射の方法により画素電極が微細スリット又は微細枝を持たなくても、本発明の実施形態による液晶表示装置は、液晶層を多数のドメインに分ける多数のドメインを有することができる。
【０８２８】
以後、ステップＳ３４０と関連して前述したように、下板配向膜２９１と上板配向膜２９２が形成された下部表示板１００と上部表示板２００の間に液晶層３とシール材が形成される。シール材により合着された表示板は、アニーリングする。シール材の材料、シール材を硬化する過程及びアニーリングは、リジッド垂直配向側鎖の主配向膜３３，３４に関して前述したのと同様である。このように製造した液晶表示板組立体３００は、偏光ＵＶ−ＶＡモードの特性を有する。
【０８２９】
本発明のより偏光配向反応物４７に含まれた混合光配向物質４８は、配向膜を形成する工程で光が照射される表面に容易に移動できるので、偏光配向反応物４７に含まれた混合光配向物質４８の含量を減らすことができる。従って、液晶表示装置の生産原価が減少する。
【０８３０】
また、混合光配向物質４８との結合により、光配向垂直物質４９又は偏光主配向物質３７は光反応性を有し得るので、偏光配向反応物４７に含まれた混合光配向物質４８は、最も減少され得る。
【０８３１】
また、混合光配向物質４８が反応せず、配向膜に残留する量を最小化できるので、液晶表示装置の残留ＤＣ電圧又は残像は減少する。
【０８３２】
本発明の実施形態により、混合光配向物質４８を有する偏光配向反応物４７により主配向膜３３，３４が形成され、これを有する液晶表示装置が製造された。
本発明の実験に適用した偏光配向反応物４７は、偏光主配向物質３７、光配向垂直物質４９及び混合光配向物質４８を有する固形分と溶媒を含んだ。偏光配向反応物４７を構成する固形分は、約６．５重量％であり、溶媒は約９３．５重量％であった。また、固形分を構成する光配向垂直物質４９は、固形分の中、約３０重量％であり、偏光主配向物質３７は、固形分の中、約７０重量％であり、混合光配向物質４８は、固形分の中、約５重量％であった。
光配向垂直物質４９は、 
2013088803.tif 000149
【０８３３】
、
2013088803.tif 000150
【０８３４】
及び
2013088803.tif 000151
【０８３５】
がそれぞれ、約１：０．４：０．６の比率で構成された２酸無水物とジアミンの化合物（ＪＳＲ,ＰＩ-３7）であった。上記式中、Ｗ２は、
2013088803.tif 000152
【０８３６】
であり、
Ｗ３は、
2013088803.tif 000153
【０８３７】
である。
偏光主配向物質３７は、
2013088803.tif 000154
【０８３８】
と  
2013088803.tif 000155
【０８３９】
がそれぞれ、約１：１の比率で構成された２酸無水物とジアミンの化合物（ＪＳＲ,ＰＡ−４）であった。ここで、Ｗ１は、
2013088803.tif 000156
【０８４０】
である。  
【０８４１】
混合光配向物質４８は、下記化学式Ｘ−ＵＰ３で表される化合物（ＪＳＲ、P_A(std.)）であった。
化学式Ｘ−ＵＰ３
2013088803.tif 000157
【０８４２】
溶媒は、約４５重量％のＮ−メチルピロリドンと約５５重量％のブチルセロソルブの混合物であった。
【０８４３】
１７インチの液晶表示板に塗布した前述の成分比を有する偏光配向反応物４７は、約８０℃で予備加熱した後、約２２０℃で約２０分の間、後加熱した。以後、直線偏光の紫外線が、上部表示板を構成する共通電極の上に形成された偏光配向反応物４７に表示板の基板面に対して約５０°の傾斜角を持ちながら、相反対（anti-parrllel）の方向から照射された。また、下部表示板を構成する画素電極の上に形成された偏光配向反応物４７に対しても、上記のように、直線偏光の紫外線が照射された。
【０８４４】
照射された紫外線により、下板光硬化層３５と上板光硬化層３６はそれぞれ、相反対のプレチルト角を有した。従って、光硬化層３５，３６のプレチルト方向は、互いに異なる４方向であり、液晶表示装置の液晶層３は、互いに異なる４方向のプレチルト角を有する光硬化層３５，３６により互いに異なる方位角からなる四つのドメインを有した。四つのドメインの方位角は、４方向のプレチルト角のベクター合によるものである。直線偏光の紫外線の強度は、約２０ｍJ/cm２であった。このように製造した液晶表示板組立体は、図１１と関連して前述した電荷共有方式の１Ｇ１Ｄ駆動で動作された。
【０８４５】
このように製造した液晶表示装置で、光硬化層に隣接した液晶分子は、液晶表示板の基板面に対して約８８．２°のプレチルト角を有した。そして、チェックフリッカー（check flicker）パターンの映像で、約５０℃の高温チャンバ中、２４時間動作された液晶表示装置の面残像は、レベル約３として良好であった。
【０８４６】
液晶表示装置の駆動
以下、図１１を参照して液晶表示装置の一つの画素（ＰＸ）に対する等価回路の構造と動作について説明する。図１１は、本発明の実施形態により図３に示した一つの画素（ＰＸ）についての電荷共有（ＣＳ、charge sharing）充填方式１Ｇ１Ｄの等価回路図である。液晶表示装置の一つの画素（ＰＸ）についての等価回路は、ゲート線１２１、維持電極線１２５、降圧ゲート線１２３及びデータ線１７１からなる信号線と、これに連結された画素（ＰＸ）からなる。
【０８４７】
一つの画素（ＰＸ）は、第１、第２及び第３薄膜トランジスタＱｈ、Ｑｌ、Ｑｃ、第１及び第２液晶蓄電器Ｃlch、Ｃlcl、第１及び第２維持蓄電器Ｃsth、Ｃstl、降圧蓄電器Ｃstdからなる。
【０８４８】
下部表示板１００に形成された第１及び第２薄膜トランジスタＱｈ、Ｑｌは３端子素子であって、第１及び第２薄膜トランジスタＱｈ、Ｑｌのゲート電極、即ち、制御端子はゲート線１２１と連結され、これらのソース電極、即ち、入力端子は、データ線１７１と連結され、これらのドレイン電極、即ち、出力端子はそれぞれ、第１及び第２液晶蓄電器Ｃlch、Ｃlclと、第１及び第２維持蓄電器Ｃsth、Ｃstlとそれぞれ連結される。
【０８４９】
第３薄膜トランジスタＱｃは３端子素子であって、薄膜トランジスタＱｃのゲート電極、即ち、制御端子は降圧ゲート線１２３と連結され、これらのソース電極、即ち、入力端子は、第２液晶蓄電器Ｃlcl又は第２薄膜トランジスタＱｌの出力端子と連結され、これのドレイン電極、即ち、出力端子は、降圧蓄電器Ｃstdと連結される。
【０８５０】
画素電極１９１を構成する第１及び第２副画素電極１９１ｈ、１９１ｌは、それぞれ第１及び第２薄膜トランジスタＱｈ、Ｑｌのドレイン電極、即ち、出力端子と連結される。第１及び第２液晶蓄電器Ｃlch、Ｃlclの電極はそれぞれ、第１及び第２副画素電極１９１ｈ、１９１ｌと連結され、これらの他の電極はそれぞれ、上部表示板２００の共通電極２７０と連結される。第１及び第２維持蓄電器Ｃsth、Ｃstlの電極はそれぞれ、第１及び第２副画素電極１９１ｈ、１９１ｌと連結され、これらの他の電極はそれぞれ、下部表示板１００の維持電極線１２５又は維持電極線に連結された部分１２６，１２７，１２８と連結される。降圧蓄電器Ｃstdの一電極は、第３薄膜トランジスタＱｃの出力端子と連結され、他の電極は、維持電極線１２５と連結される。第１及び第２維持蓄電器Ｃsth、Ｃstlは、それぞれ第１及び第２液晶蓄電器Ｃlch、Ｃlclの電圧維持能力を強化する。蓄電器Ｃlch、Ｃlcl、Ｃsth、Cstl、Ｃstdの電極は、これらの間に絶縁体３，１４０，１８１，１８２を置いて重畳する。
【０８５１】
以下、画素（ＰＸ）の充電原理について詳細に説明する。ｎ番目のゲート線（Ｇｎ）にゲートオン電圧（Ｖon）が供給されると、これに連結された第１及び第２薄膜トランジスタＱｈ、Ｑｌがターンオンされ、ｎ番目の降圧ゲート線（Ａｎ）には、ゲートオフ電圧（Ｖoff）が供給される。これにより、ｎ番目のデータ線（Ｄｎ）のデータ電圧は、ターンオンされた第１及び第２薄膜トランジスタＱｈ、Ｑｌを通じて第１及び第２副画素電極１９１ｈ、１９１ｌに同一に供給される。この際、第１及び第２液晶蓄電器Ｃlch、Ｃlclは、それぞれ共通電極２７０の共通電圧（Ｖcom）と第１及び第２副画素電極１９１ｈ、１９１ｌの電圧差ほど、電荷を充電するために、第１液晶蓄電器Ｃlchの充電電圧値と第２液晶蓄電器Ｃlclの充電電圧値は同一である。
【０８５２】
以後、ｎ番目のゲート線（Ｇｎ）にゲートオフ電圧（Ｖoff）が供給され、ｎ番目の降圧ゲート線（Ａｎ）にゲートオン電圧（Ｖon）が供給される。即ち、第１及び第２薄膜トランジスタＱｈ、Ｑｌはそれぞれ、ターンオフされ、第３薄膜トランジスタＱｃは、ターンオンされる。これにより、第２薄膜トランジスタＱlの出力端子に連結された第２副画素電極１９１ｌの電荷が降圧蓄電器Ｃstdに流れて第２液晶蓄電器Ｃlclの電圧が下がる。従って、同一のデータ電圧が各副画素電極１９１ｈ、１９１ｌに供給されるが、第１液晶蓄電器Ｃlchの充電電圧が第２液晶蓄電器Ｃlclの充電電圧より大きくなる。第２液晶蓄電器Ｃlclの電圧対第１液晶蓄電器Ｃlchの電圧の比は、約０．６〜０．９対１であってもよく、より好ましくは、約０．７７対１である。このように、第１及び第２副画素電極１９１ｈ、１９１ｌが同一のデータ電圧の供給を受け、第２副画素電極１９１ｌの第２液晶蓄電器Clclと降圧蓄電器Ｃstdが電荷を共有して第１及び第２液晶蓄電器Ｃlch、Ｃlclの容量値を互いに異なるようにするのが電荷共有（ＣＳ）方式の充電である。
【０８５３】
従って、第１副画素電極１９１ｈの液晶分子３１が、第２副画素電極１９１ｌの液晶分子３１より最も高強度の電気場を受けるので、第１副画素電極１９１ｈの液晶分子３１がより大きく傾くようになる。電荷共有（ＣＳ）方式により充電された第１及び第２副画素１９０ｈ、１９０ｌの液晶分子３１は、それぞれ互いに異なる傾斜角を有すると、光の位相遅延を補うために、本発明の液晶表示装置はよい側面視認性と大きい基準視野角を有する。基準視野角は、正面コントラスト比に対する側面コントラスト比が、約１/１０の限界角度又は階調間輝度の反転限界角度である。基準視野角が大きければ大きいほど、液晶表示装置の側面視認性がよりよくなる。また、１個の画素（ＰＸ）に１個のゲート線１２１と１個のデータ線１７１が連結されることにより、１個の画素（ＰＸ）を構成する副画素１９０ｈ、１９０ｌが動作するので、液晶表示装置の開口率が増加する。このように、１個の画素（ＰＸ）に１個のゲート線１２１と１個のデータ線１７１が連結されているのが、１Ｇ１Ｄ方式である。
【０８５４】
本発明の一実施形態として、ゲートオン電圧の信号遅延によってｎ番目のゲート線（Ｇｎ）に供給されるゲートオン電圧（Ｖon）とｎ番目の降圧ゲート線（Ａｎ）に供給されるゲートオン電圧（Ｖon）が重畳すると、画素電極で充電不良が発生するので、それを改善するため、ｎ番目の降圧ゲート線（Ａｎ）は、ｎ+１番目以上のゲート線１２１中の一つに連結されてゲートオン電圧（Ｖon）の供給を受けることができ、より好ましくは、ｎ＋４番目のゲート線１２１に連結され得る。
【０８５５】
別の実施形態による一つの画素（ＰＸ）の回路図は、２個の薄膜トランジスタと２データ線が、一つの画素（ＰＸ）に連結された２Ｔ(２ＴＦＴ)充電方式の１Ｇ２Ｄである。即ち、第１及び第２副画素電極１９１ｈ、１９１ｌは、それぞれ同一のゲート線に連結されたゲート電極を有する第１及び第２薄膜トランジスタの出力端子に連結されており、第１及び第２薄膜トランジスタの入力端子にそれぞれ、互いに異なる二つのデータ線に連結される。異なる二つのデータ線を通して第１及び第２副画素電極１９１ｈ、１９１ｌに供給される他のデータ電圧は、一つの映像に該当する電圧の分割電圧である。２Ｔ充電方式の１Ｇ２Ｄ駆動は、各副画素電極１９１ｈ、１９１ｌに任意のデータ電圧を印加できるので、液晶表示装置の側面視認性がより改善され得る。
【０８５６】
本発明のもう一つの実施形態は、スウィング電圧電極線の駆動方式である。この駆動方式の画素はそれぞれ、２個の薄膜トランジスタ、一つのゲート線、一つのデータ線及び２個のスウィング電圧電極線を有する。第１及び第２薄膜トランジスタのゲート電極は、ゲート線に連結され、これらのソース電極はデータ線に連結され、これらのドレイン電極はそれぞれ、第１及び第２副画素電極と第１及び第２維持蓄電器とそれぞれ連結される。第１及び第２液晶蓄電器の電極は、それぞれ第１及び第２副画素電極と連結され、これらの他の電極はそれぞれ、上部表示板に形成された共通電極と連結される。第１及び第２維持蓄電器の電極はそれぞれ、第１及び第２副画素電極と連結され、これらの他の電極はそれぞれ、スウィング電圧電極線に連結される。画素の動作中にスウィング電圧電極線には、一定周期の電圧の大きさを有するパルス熱が印加され、第１副画素のスウィング電圧電極線と第２副画素のスウィング電圧電極線には、互いに反対の位相電圧が同時に印加される。スウィング電圧電極線に供給されるパルス熱の電圧は、２個の異なる電圧からなり得る。従って、第１副画素の液晶蓄電器に充電された電圧と第２副画素の液晶蓄電器に充電された電圧の大きさが互いに異なるので、液晶表示装置の側面視認性はよくなる。
【０８５７】
本発明のまた別の実施形態は、維持電極線の電荷共有駆動方式である。この駆動方式の画素はそれぞれ、３個の薄膜トランジスタ、一つのゲート線、一つのデータ線及び一つの維持電極線を有する。第１及び第２薄膜トランジスタのゲート電極はゲート線に連結され、これらのソース電極はデータ線に連結され、これらのドレイン電極はそれぞれ、第１及び第２副画素の液晶蓄電器に連結される。第１及び第２副画素の液晶蓄電器の他の端はそれぞれ、上板共通電極に連結される。第３薄膜トランジスタのゲート電極は維持電極線に連結され、このソース電極は、第２薄膜トランジスタのドレイン電極に連結された第２液晶蓄電器の電極に連結され、このドレイン電極は、維持電極線の対向電極又は第３薄膜トランジスタのドレイン電極の拡張部に連結される。第２副画素の液晶蓄電器の充電電圧は、維持電極線の電圧により第３薄膜トランジスタのドレイン電極の拡張部と電荷を共有するので、第２副画素の充電電圧は、第１副画素の充電電圧より低い。維持電極線に供給される電圧は、共通電極の電圧と実質的に同様であり得る。
【０８５８】
以下、前述の方法により製造された液晶表示装置の動作について詳細に説明する。液晶表示装置は、図３に示した画素（ＰＸ）の構造を有し、図１１を参照して説明した方法で動作する。液晶表示板組立体３００を製造するモード、即ち、ＳＶＡ、ＳＣ-ＶＡ及び偏光ＵＶ−ＶＡモードはそれぞれ、配向膜２９１，２９２を形成する方法によって区別された。しかし、液晶表示板組立体３００が製造された後、各モードに関係なく、液晶表示装置は実質的に同一に動作する。従って、後述の液晶表示装置の動作は、配向膜を形成するモードに関係なく説明する。
【０８５９】
図３の画素(ＰＸ)を有する下部表示板１００と上部表示板２００を用いてＳＶＡ、ＳＣ-ＶＡモード及び偏光ＵＶ−ＶＡモードにより液晶表示板組立体３００が組立てられる。液晶表示板組立体３００に、図１に示したように、駆動部４００，５００、信号制御部６００及び階調電圧生成部８００を形成することにより液晶表示装置が製造される。液晶表示装置の画素（ＰＸ）に電圧が供給されない状態で、配向膜２９１，２９２に隣接した液晶分子３１は、下部表示板１００と上部表示板２００に対して垂直方向にやや斜めに傾いた一定のプレチルト角を有する。画素電極１９１にデータ電圧が供給されると、同一のドメインの液晶分子３１は同じ傾斜方向に動く。第１と第２副画素電極１９１ｈ、１９１lの微細枝１９７の方向はそれぞれ、偏光子の透過側又は偏光軸に対して互いに異なり、微細スリットの幅によってフリンジ電気場の強度が異なり、また、液晶蓄電器の電圧が異なるので、各副画素１９０ｈ、１９０ｌの輝度は異なる。このように、各副画素の液晶傾斜角を調整すると、液晶表示装置の側面視認性が改善される。そして、第２副画素電極１９１ｌは、前述のように、ＭＡ領域を有するので、液晶分子３１の配列が連続的に変わるために、液晶分子３１が非連続的に配列されるとき発生するテクスチャが減少する。
【０８６０】
液晶表示装置の基本画素群
＜実施形態１＞
以下、図１２、図１４及び図２８〜図３２を参照して、本発明の実施形態により、基本色を考慮して前述したパラメータを基本画素群（ＰＳ）の各画素（ＰＸ）に適用した際、液晶表示装置の品質特性について詳細に説明する。この基本画素群（ＰＳ）は、液晶表示装置の視認性を向上し、虹ムラ又は黄色っぽい現象を減らす。従って、これを有する液晶表示装置の品質は改善できる。図１２、図１４及び図２８〜図３２は、本発明の実施形態による液晶表示装置を構成する基本画素群（ＰＳ）の画素電極１９１の平面図である。図１２、図１４及び図２８〜図３２は、下部表示板１００に形成された基本画素群（ＰＳ）の画素電極の平面図をのみ示す。画素電極１９１の平面図を除いた他のものは、前述のように同様であるので、省略し、以下の説明でも説明の便宜上、重複された説明を省略する。
【０８６１】
図１２に示したように、基本画素群（ＰＳ）は、赤、緑及び青色の基本色に該当する画素電極１９１Ｒ、１９１Ｇ、１９１Ｂからなる。赤色と緑色の画素（ＰＸ）の画素電極１９１Ｒ、１９１Ｇの構造は同様であるものの、青色の画素（ＰＸ）の画素電極１９１Ｂの構造は、他の画素電極１９１Ｒ、１９１Ｇの構造と部分的に異なる。基本画素群（ＰＳ）は、３種の基本色、即ち、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）に該当する赤色、緑色及び青色の画素（ＰＸ）からなった。赤色、緑色及び青色の画素（ＰＸ）はそれぞれ、赤色、緑色及び青色の画素電極１９１Ｒ、１９１Ｇ、１９１Ｂを有する。基本色を表す基本色のカラーフィルタは、下部表示板又は上部表示板に形成され得る。
【０８６２】
各画素電極１９１Ｒ、１９１Ｇ、１９１Ｂは、二つの副画素領域に形成された二つの副画素電極１９１ｈ、１９１ｌに分けられた。赤色の画素電極１９１Ｒは、赤色画素の第１副画素領域に形成された第１赤色副画素電極１９１Ｒｈとこの第２副画素領域に形成された第２赤色副画素電極１９１Ｒｌを有する。緑色の画素電極１９１Ｇは、緑色画素の第１副画素領域に形成された第１緑色副画素電極１９１Ｇｈと、この第２副画素領域に形成された第２緑色副画素電極１９１Ｇｌを有する。青色の画素電極１９１Ｂは、青色画素の第１副画素領域に形成された第１青色副画素電極１９１Ｂｈと、この第２副画素領域に形成された第２青色副画素電極１９１Ｂｌを有する。
【０８６３】
赤色の第１副画素電極１９１Ｒｈと緑色の第１副画素電極１９１Ｇｈそれぞれの微細枝の幅と微細スリットの幅はそれぞれ、約３μｍと約３μｍであり、青色の第１副画素電極１９１Ｂｈの微細枝の幅と微細スリットの幅はそれぞれ、約３μｍと約４μｍであった。赤色の第２副画素電極１９１Ｒｌ、緑色の第２副画素電極１９１Ｇｌ及び青色の第２副画素電極１９１Ｂｌそれぞれの微細枝の幅と微細スリットの幅はそれぞれ、約３μｍと約３μｍであった。本発明の特徴により、青色画素にある第１副画素電極１９１Ｂｈの微細スリットの幅を他の画素にある第１副画素電極１９１Ｒｈ、１９１Ｇｈ及び第２副画素電極１９１Ｒｌ、１９１Ｇｌ、１９１Ｂｌの微細スリットの幅より大きいので、青色画素の第１副画素の輝度は減少する。
【０８６４】
赤色、緑色及び青色の第１副画素電極１９１Ｒｈ、１９１Ｇｈ、１９１Ｂｈそれぞれの微細枝の方向はθ３である。θ３は約４０°である。赤色、緑色及び青色の第２副画素電極１９１Ｒｌ、１９１Ｇｌ、１９１Ｂｌそれぞれの微細枝の方向はθ４である。θ４は約４５°である。θ３とθ４はそれぞれ、偏光子の偏光軸に対してなす角度である。このように、第１副画素電極１９１Ｒｈ、１９１Ｇｈ、１９１Ｂｈと第２副画素電極１９１Ｒｌ、１９１Ｇｌ、１９１Ｂｌの微細枝の方向を異なるようにすると、第１副画素の輝度と第２副画素の輝度が調節される。基本画素群を構成する画素それぞれで、第１副画素の面積は、第２副画素の面積より約１．７５倍の大きさである。
【０８６５】
以下、図１２の基本画素群（ＰＳ）の画素電極１９１を有する液晶表示装置の光学的特性及び効果について説明する。図１３ａは、基本画素群（ＰＳ）をなす画素電極がすべて同一の構造を有する従来技術の液晶表示装置で測定した階調値−輝度比のグラフであり、図１３ｂは、本発明により図１２に示した基本画素群（ＰＳ）の画素電極１９１を有する液晶表示装置で測定した階調値−輝度比のグラフである。なお、本発明の液晶表示装置は、ＳＶＡモードの方法で製造され、電荷共有充電の１Ｇ１Ｄ方式で動作された。また、本発明の第２副画素電極に充電された電圧は、第１副画素電極に充電された電圧に対して約０．７７倍であり、液晶層のセル間隔は、約３．５５μｍであった。
【０８６６】
階調値−輝度比のグラフにおける横軸は、画素電極１９１ｈ、１９１ｌに供給された電圧に対応する階調値であり、縦軸は、分光器を通じて右側面の約６０°で測定した液晶表示装置の輝度比である。縦軸の輝度比は、右側面の約６０°で測定した各色の最大輝度に対する階調値の輝度である。一例として、図１３ａに示した青色輝度のグラフ（Ｂ１）を参考すると、一番高い階調、即ち、２５０階調で青色画素の輝度が１００ｃｄ（カンデラ）であり、１５０階調で青色画素の輝度が５０cdであれば、青色輝度のグラフ（Ｂ１）の輝度比は、約０．５である。図１３ａに示したグラフＲ１、Ｇ１、Ｂ１及びＷ１はそれぞれ、従来技術の液晶表示装置で測定した赤色光、緑色光、青色光及び白色光の輝度比のグラフであり、図１３ｂに示したグラフＲ２、Ｇ２、Ｂ２及びＷ２はそれぞれ、本発明の液晶表示装置で測定した赤色光、緑色光、青色光及び白色光の輝度比のグラフである。白色光の輝度Ｗ１、Ｗ２は、赤色光の輝度Ｒ１、Ｒ２、緑色光の輝度Ｇ１、Ｇ２及び青色光の輝度Ｂ１、Ｂ２を合わせたものであり、白色光の輝度で赤色光、緑色光及び青色光の輝度はそれぞれ、約５５％〜６５％、約２０％〜３０％、及び約１０％〜２０％を占める。
図１３ａのグラフから分かるように、楕円で表された中間階調部分Ａ８で従来技術の赤色光の輝度比の曲線Ｒ１は、傾きが急激に増加して青色光の輝度比の曲線Ｂ１と交差する。赤色光の輝度比の曲線Ｒ１と青色光の輝度比の曲線Ｂ１が交差する点を通ると、赤色光の輝度比が青色光の輝度比を逆転する。このように、青色光の輝度比が逆転する階調Ａ８部分で、液晶表示装置は黄色っぽい色を側面から帯びる。黄色っぽい色が視認されると、画質が鮮明でなく、元の映像の色が狂うので、液晶表示装置の表示品質は落ちる。従って、黄色っぽい色が視認される点は、改善が要求される。高階調の特定の階調でも基本色光の輝度比が交差するが、高階調では、階調間の輝度の差が大きいので、黄色っぽい色があまり観察されない。
【０８６７】
しかし、図１３ｂで示したように、本発明の基本画素群（ＰＳ）の画素電極を有する液晶表示装置は、従来の液晶表示装置で観察される赤色光の輝度比の曲線Ｒ１と青色光の輝度比の曲線Ｂ１が交差する点を有さない。図１３ｂに楕円で表された中間階調部分Ａ８で赤色光の輝度比の曲線R２の傾きと青色光の輝度比の曲線Ｂ２の傾きは類似であるので、赤色光と青色光の輝度比が逆転する部分を有さない。従って、本発明の液晶表示装置では、黄色っぽい色の発生が改善された。
【０８６８】
また、別の基本色の輝度比が特定の階調で逆転しながら、基本色間の輝度の大きさが変わる場合、液晶表示装置は、また別の色不良や色座標の移動などを発生し得る。これを改善するため、基本画素群（ＰＳ）を構成する基本色の画素間の輝度がバランスよく設計される必要がある。
＜実施形態２＞
図１４は、本発明のさらに別の実施形態による液晶表示装置を構成する基本画素群（ＰＳ）の画素電極１９１の平面図である。図１４は、下部表示板１００に形成された基本画素群（ＰＳ）の画素電極１９１の平面図をのみ示す。画素電極１９１の平面図を除いた他のものは、図１２で前述したように、同一であるので省略し、以下重複される説明は、説明の便宜上、省略し、相違点について詳細に説明する。基本画素群（ＰＳ）は、３種の基本色、即ち、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）に該当する赤色、緑色及び青色の画素（ＰＸ）からなった。各画素には、画素電極が形成されており、各画素電極は、第１及び第２副画素電極からなる。
【０８６９】
赤色の第１副画素電極１９１Ｒｈと緑色の第１副画素電極１９１Ｇｈそれぞれの微細枝の幅と微細スリットの幅はそれぞれ、約３μｍと約３μｍであり、青色の第１副画素電極１９１Ｂｈの微細枝の幅と微細スリットの幅はＨＡ領域で、約３μｍと約３μｍ、ＬＡ領域で、約３μｍと約４μｍ、ＭＡ領域で、約３μｍと約３μｍ〜４μｍである。各ドメインに形成された微細枝１９７は、横及び縦の十字形の幹１９５に対して対称的に形成される。このように、青色の第１副画素電極１９１Ｂｈが形成されると、青色の第１副画素は、他の画素の第１副画素の輝度より最も低い輝度を有する。
【０８７０】
赤色の第２副画素電極１９１Ｒｌ、緑色の第２副画素電極１９１Ｇｌ及び青色の第２副画素電極１９１Ｂｌそれぞれの微細枝の幅と微細スリットの幅は、ＨＡ領域で、約３μｍと約３μｍ、ＬＡ領域で、約３μｍと約４μｍ、ＭＡ領域で、約３μｍと約３μｍ〜４μｍである。青色の第１及び第２副画素電極１９１Ｂｈ、１９１Ｂｌ、赤色の第２副画素電極１９１Ｒｌ及び緑色の第２副画素電極１９１Ｇｌそれぞれに含まれたＭＡ領域は、微細枝の幅が約３μｍとして一定であり、微細スリットの幅は、約３μｍから４μｍに漸次的に変わる領域である。各ドメインでＨＡ領域の面積は、全領域の面積、即ち、ＨＡ領域とＬＡ領域とＭＡ領域を合わせた面積に対して６１％である。また、各ドメインでＭＡ領域の面積は、ＨＡ領域の面積に対して約３０〜３５％である。各副画素内で各ドメインに形成された微細枝１９７は、横と縦の十字形の幹１９５に対して対称に形成される。このように、第２副画素の画素電極を形成することにより、第１副画素に対する第２副画素の輝度を調節できる。また、ＭＡ領域が第２副画素電極に形成されるので、テクスチャ発生が減少し、第２副画素の輝度は増加する。
【０８７１】
赤色、緑色及び青色の第１副画素電極１９１Ｒｈ、１９１Ｇｈ、１９１Ｂｈそれぞれの微細枝の方向は同一であり、θ５である。θ５は約４０°である。赤色、緑色及び青色の第２副画素電極１９１Ｒｌ、１９１Ｇｌ、１９１Ｂｌそれぞれの微細枝の方向は同一であり、θ６である。θ６は約４５°である。θ５とθ６はそれぞれ、偏光子の偏光軸に対してなす角度である。θ５とθ６の角度が異なるように形成されるので、第１副画素と第２副画素の輝度が調節されて液晶表示装置の側面視認性が改善される。
【０８７２】
図１４に示したように、青色の画素電極１９１Ｂの第１副画素電極１９１Ｂｈの微細スリットの幅を他の画素の第１副画素電極と異なるようにすることにより、液晶表示装置の黄色っぽい色の現象が改善され得る。
【０８７３】
図１２と図１４に示した実施形態と異なり、青色の画素電極を除いた一つの画素電極の構造が他の画素電極の構造と異なるように形成され得る。
【０８７４】
本発明の別の実施形態として、各ドメインに形成された微細枝１９７は、横又は縦の十字形の幹１９５中の一つに対して対称的に形成されてもよく、より好ましくは、横の十字形の幹１９５に対して対称的に微細枝１９７が形成され得る。
【０８７５】
本発明のさらに別の実施形態として、基本画素群（ＰＳ）は、イエローをはじめ、４以上の色からなり得る。液晶表示装置の色品質を向上するため、４以上の基本色からなる基本画素群（ＰＳ）から二つ以上の基本色の画素電極１９１の構造が、他の一つの基本色の画素電極１９１の構造と異なるように形成され得る。
【０８７６】
＜実施形態３＞
以下、図２８〜図３２を参照して基本画素群（ＰＳ）の画素電極の構造について詳細に説明する。図２８〜図３２に示した微細枝１９７と微細スリット１９９は、ジグザグ形状である。第１副画素電極１９１ｈ２８と第２副画素電極１９１ｌ２８の面積比は、約１：２〜約１：１．５範囲内の値であってもよい。説明の便宜上、前述した説明は簡略に説明するか、省略する。
【０８７７】
図２８に示した基本画素群（ＰＳ）は、本発明の特徴により、基本色の画素（ＰＸ）に該当する画素電極の構造が互いに異なるものを含む。基本色は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）であり、これらはそれぞれ、赤色、緑色及び青色の画素（ＰＸ）を構成する。赤色の画素（ＰＸ）には赤色の画素電極１９１Ｒ２８が形成されており、赤色の画素電極１９１Ｒ２８は、第１副画素電極１９１Ｒｈ２８と第２副画素電極１９１Ｒｌ２８からなる。緑色の画素（ＰＸ）には、緑色の画素電極１９１Ｇ２８が形成されており、緑色の画素電極１９１Ｇ２８は、第１副画素電極１９１Ｇｈ２８と第２副画素電極１９１Ｇｌ２８からなる。青色の画素（ＰＸ）には、青色の画素電極１９１Ｂ２８が形成されており、青色の画素電極１９１Ｂ２８は、第１副画素電極１９１Ｂｈ２８と第２副画素電極１９１Ｂｌ２８からなる。基本画素群の画素電極、即ち、赤色、緑色及び青色の画素電極１９１Ｒ２８，１９１Ｇ２８、１９１Ｂ２８の第１副画素電極１９１Ｒｈ２８、１９１Ｇｈ２８、１９１Ｂｈ２８のそれぞれは、４個のドメイン領域Ｄｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４を有し、また、これらの第２副画素電極１９１Ｒｌ２８，１９１Ｇｌ２８，１９１Ｂｌ２８はそれぞれ、４個のドメイン領域をＤｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、Ｄｌ４を有する。
【０８７８】
基本色の画素電極を構成する微細枝１９７の幅と、微細スリット１９９の幅は、基本色の各画素電極で異なる幅を有してもよい。例えば、赤色の画素電極１９１Ｒ２８の第１副画素電極１９１Ｒｈ２８と第２副画素電極１９１Ｒｌ２８に形成された八つのドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４、Ｄｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、Ｄｌ４で、微細枝１９７の幅（Ｓ）と微細スリット１９９の幅（Ｗ）はそれぞれ、図面に示した矢印方向に向かって約３．４μｍから約４．２μｍまで約０．２μｍ〜０．５μｍ範囲内の一つの値ほど漸次的に増加する。緑色の画素電極１９１Ｇ２８の第１副画素電極１９１Ｇｈ２８と第２副画素電極１９１Ｇｌ２８に形成された八つのドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４、Ｄｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、Ｄｌ４で、微細枝１９７の幅（Ｓ）と微細スリットの幅（Ｗ）はそれぞれ、図面に示した矢印方向に向かって約３μｍから約３．８μｍまで約０．２μｍ〜０．５μｍ範囲内の一つの値ほど漸次的に増加する。青色の画素電極１９１Ｂ２８の第１副画素電極１９１Ｂｈ２８と第２副画素電極１９１Ｂｌ２８に形成された八つのドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４、Ｄｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、Ｄｌ４で、微細枝１９７の幅（Ｓ）と微細スリットの幅（Ｗ）はそれぞれ、図面に示した矢印方向に向かって約２．５μｍから約４μｍまで約０．２μｍ〜０．５μｍ範囲内の一つの値ほど漸次的に増加する。本発明の実施形態により、ドメインＤｈ１〜Ｄｈ４、Ｄｌ１〜Ｄｌ４はそれぞれ、複数のグループに分割され、そのグループはそれぞれ、同一のグループ内では同一の幅（Ｓ）の微細枝と同一の幅（Ｗ）の微細スリットを有し、各グループ内の微細枝と微細スリットの幅は矢印方向のグループによって増加する幅を有してもよい。
【０８７９】
以下、ジグザグ形状の微細枝１９７に対する微細枝１９７の主方向、ジグザグ角度及びジグザグの単位長さについて説明する。基本画素群の画素電極１９１Ｒ２８，１９１Ｇ２８，１９１Ｂ２８の第１副画素電極１９１Ｒｈ２８，１９１Ｇｈ２８、１９１Ｂｈ２８に形成されたＤｈ１及びＤｈ２ドメインで、ジグザグの単位長さは約２０μｍであり、微細枝１９７の主方向角は約４０°であり、ジグザグ角度は、図面に示した矢印方向に向かった約±０から±１２まで約０．５°〜１°範囲内の一つの値ほど漸次的に増加する。
【０８８０】
基本画素群の画素電極１９１Ｒ２８、１９１Ｇ２８、１９１Ｂ２８の第１副画素電極１９１Ｒｈ２８、１９１Ｇｈ２８、１９１Ｂｈ２８に形成されたＤｈ３及びＤｈ４ドメインで、ジグザグの単位長さは約７μｍであり、微細枝１９７の主方向角は約４０°であり、ジグザグ角度は約±１５°である。
【０８８１】
赤色の画素電極１９１Ｒ２８、緑色の画素電極１９１Ｇ２８及び青色の画素電極１９１Ｂ２８の第２副画素電極１９１Ｒｌ２８，１９１Ｇｌ２８，１９１Ｂｌ２８に形成されたＤｌ１及びＤｌ２ドメインで、ジグザグの単位長さは約２０μｍであり、微細枝１９７の主方向角は約４５°であり、ジグザグ角度は約±１５°である。
【０８８２】
基本画素群の画素電極１９１Ｒ２８，１９１Ｇ２８，１９１Ｂ２８の第２副画素電極１９１Ｒｌ２８，１９１Ｇｌ２８，１９１Ｂｌ２８に形成されたＤｌ３及びＤｌ４ドメインで、ジグザグの単位長さは約１４μｍであり、微細枝１９７の主方向角は約４０°であり、ジグザグ角度は、図面に示した矢印方向に向かって約±０から±１５まで約０．５°〜１°範囲内の一つの値ほど漸次的に増加する。
【０８８３】
緑色の画素電極１９１Ｇ２８を構成するＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４、Ｄｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、Ｄｌ４ドメインのそれぞれに形成された微細枝１９７の主方向、ジグザグ角度及びジグザグの単位長さは、赤色の画素電極１９１Ｒ２８と青色の画素電極１９１Ｂ２８を構成するドメインのそれぞれに形成された微細枝１９７の主方向、ジグザグ角度及びジグザグの単位長さと同一である。
【０８８４】
本発明の実施形態により、基本画素群の画素電極１９１Ｒ２８、１９１Ｇ２８、１９１Ｂ２８において、十字形の幹の縦部１９５ｖの左側に形成されたドメインＤｈ１、Ｄｈ４、Ｄｌ１、Ｄｌ４の画素電極の構造は、十字形の幹の縦部１９５ｖに対して右側に形成されたドメインＤｈ２、Ｄｈ３、Ｄｌ２、Ｄｌ３の画素電極の構造と縦部１９５ｖに対して対称となり得る。このような画素電極からなる基本画素群は、液晶表示装置の視認性を向上し、黄色っぽい色が視認されるのを減らし、液晶表示装置で回折された光の回折点を分散して、虹ムラを大きく減らすことができる。
【０８８５】
第１副画素電極１９１Ｒｈ２８、１９１Ｇｈ２８、１９１Ｂｈ２８に形成された画素電極の接続点連結部は、第１画素電極の接触部１９２ｈと十字形の幹の縦部１９５ｖを連結する画素電極の縦接続部７１５ｈを有する。第２副画素電極１９１Ｒｌ２８，１９１Ｇｌ２８，１９１Ｂｌ２８に形成された画素電極の接続点連結部は、第２画素電極の接触部１９２ｌと連結された画素電極の横接続部７１３ｌ及び該画素電極の横接続部７１３ｌと十字形の幹の縦部１９５ｖを連結する画素電極の斜線接続部７１４lを有する。このような画素電極の接続点連結部は、液晶分子の未復元と光漏れ不良を減らす。
＜実施形態４＞
図２９に示した基本画素群（ＰＳ）を構成する画素電極のそれぞれに形成されたドメインはそれぞれ、本発明の特徴によって異なる主方向を有し、同一のジグザグ角度を有する。図２９に示した微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅は同じ副画素に形成されたドメインでは同様に形成されている。
【０８８６】
即ち、第１副画素に形成されたＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４ドメインで微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅は、上記ドメイン毎に同一に分布し、第２副画素に形成されたＤｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、Ｄｌ４ドメインで微細枝１９７の幅と微細スリット１９９の幅は、ドメイン毎に同一に分布する。しかし、第１副画素のドメインに形成された微細枝１９７の幅又は微細スリット１９９の幅は、第２副画素のドメインに形成されたものとは異なって形成されている。
【０８８７】
例えば、基本画素群の画素電極１９１Ｒ２９，１９１Ｇ２９，１９１Ｂ２９の第１副画素電極１９１Ｒｈ２９、１９１Ｇｈ２９、１９１Ｂｈ２９に形成されたドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４で微細枝１９７の幅（Ｓ）と微細スリット１９９の幅（Ｗ）は、図面に示した矢印方向に沿って約２．５μｍから約３．２μｍまで約０．２μｍ〜０．５μｍ範囲内の一つの値ほど漸次的に増加する。そして、基本画素群の画素電極１９１Ｒ２９、１９１Ｇ２９、１９１Ｂ２９の第２副画素電極１９１Ｒｌ２９，１９１Ｇｌ２９、１９１Ｂｌ２９に形成されたドメインＤｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、Ｄｌ４で微細枝１９７の幅（Ｓ）と微細スリット１９９の幅（Ｗ）はそれぞれ、図面に示した矢印方向に沿って約２．５μｍから約３．５μｍまで約０．２μｍ〜０．５μｍ範囲内の一つの値ほど漸次的に増加する。本発明の実施形態により、ドメインＤｈ１〜Ｄｈ４、Ｄｌ１〜Ｄｌ４はそれぞれ、複数のグループに分割され、グループはそれぞれ、同一のグループ内では同一の幅の微細枝と同一の幅の微細スリットを有し、各グループ内の微細枝と微細スリットの幅は、矢印方向のグループによって増加する幅を有してもよい。
【０８８８】
以下、ジグザグ形状の微細枝１９７についての微細枝１９７の主方向、ジグザグ角度及びジグザグの単位長さについて説明する。基本画素群の画素電極１９１Ｒ２９，１９１Ｇ２９，１９１Ｂ２９の第１副画素電極１９１Ｒｈ２９、１９１Ｇｈ２９、１９１Ｂｈ２９に形成されたドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４で、ジグザグの単位長さは、約１４μｍであり、第２副画素電極１９１Ｒｌ２９，１９１Ｇｌ２９、１９１Ｂｌ２９に形成されたドメインＤｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、Ｄｌ４で、ジグザグの単位長さは、約１０μｍである。赤色の画素電極１９１Ｒ２９及び緑色の画素電極１９１Ｇ２９の第１副画素電極１９１Ｒｈ２９、１９１Ｇｈ２９に形成されたドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４のそれぞれと青色の画素電極１９１Ｂ２９の第２副画素電極１９１Ｂｌ２９に形成されたＤｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、Ｄｌ４ドメインのそれぞれで、微細枝１９７の主方向角は約５０°、約４８°、約４０°、約４１．３°であり、ジグザグ角度は、各ドメインで約±１５°である。赤色の画素電極１９１Ｒ２９及び緑色の画素電極１９１Ｇ２９の第２副画素電極１９１Ｒｌ２９、１９１Ｇｌ２９に形成されたＤｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、Ｄｌ４ドメインのそれぞれと青色の画素電極１９１Ｂ２９の第１副画素電極１９１Ｂｈ２９に形成されたＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４ドメインのそれぞれで、微細枝１９７の主方向角は、約４２°、約４０．８°、約４８°、約４９．２であり、ジグザグ角度は、各のドメインで約±１５である。
【０８８９】
基本色からなる基本画素群（ＰＳ）、第１副画素電極１９１Ｒｈ２９、１９１Ｇｈ２９、１９１Ｂｈ２９と第２副画素電極１９１Ｒｌ２９，１９１Ｇｌ２９、１９１Ｂｌ２９からなる各画素電極１９１Ｒ２９、１９１Ｇ２９，１９１Ｂ２９、ドメイン領域Ｄｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４、Ｄｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、Ｄｌ４に分れる画素電極、ジグザグ形状の微細枝１９７、及び第１副画素電極と第２副画素電極の面積比は、前述の説明又は図２８と関連して成された説明と実質的に類似である。このような画素電極からなる基本画素群は、図２８と関連して説明した効果を有する。第１及び第２副画素電極１９１Ｒｈ２９，１９１Ｇｈ２９，１９１Ｂｈ２９，１９１Ｒｌ２９，１９１Ｇｌ２９、１９１Ｂｌ２９に形成された画素電極の接続点連結部は、図２３ｃと図２４ｃと関連してなされた説明と類似である。
＜実施形態５＞
図３０に示した基本画素群（ＰＳ）を構成する画素電極は、本発明の特徴により、第２副画素電極１９１Ｒｌ３０、１９１Ｇｌ３０，１９１Ｂｌ３０のドメインＤｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、Ｄｌ４はそれぞれ、複数のサブドメインを有し、各サブドメイン内の微細枝の幅と微細スリットの幅は同一の幅を有し、隣接したサブドメイン間の幅は、各サブドメイン内の微細枝の幅又は微細スリットの幅より最も大きい。
【０８９０】
しかし、第１副画素電極１９１Ｒｈ３０、１９１Ｇｈ３０、１９１Ｂｈ３０のドメインＤｈ１〜Ｄｈ４のそれぞれで、微細枝の幅と微細スリットの幅は、矢印方向に沿って漸次的に増加する。例えば、赤色の画素電極１９１Ｒ３０及び緑色の画素電極１９１Ｇ３０の第１副画素電極１９１Ｒｈ３０、１９１Ｇｈ３０に形成されたドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４で微細枝１９７の幅（Ｓ）と微細スリット１９９の幅（Ｗ）は、図面に示した矢印方向に沿って約２．８μｍから約３．３μｍまで約０．２μｍ〜０．５μｍ範囲内の一つの値ほど漸次的に増加する。そして、青色の画素電極１９１Ｂ３０の第１副画素電極１９１Ｂｈ３０に形成されたドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４で図面に示した矢印方向に沿って、微細枝１９７の幅（Ｓ）は、約２．８μｍから約３．３μｍまで約０．２μｍ〜０．５μｍ範囲内の一つの値ほど漸次的に増加し、微細スリット１９９の幅（Ｗ）は、約３．８μｍから約４．０μｍまで増加する。本発明の実施形態により、ドメインＤｈ１〜Ｄｈ４、Ｄｌ１〜Ｄｌ４はそれぞれ、複数のグループに分割され、グループはそれぞれ、同一のグループ内では同一の幅の微細スリットを有してもよい。
【０８９１】
基本画素群の画素電極１９１Ｒ３０，１９１Ｇ３０，１９１Ｂ３０の第２副画素電極１９１Ｒｌ３０、１９１Ｇｌ３０，１９１Ｂｌ３０のドメインＤｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、Ｄｌ４のそれぞれのサブドメインで、微細枝１９７の幅（Ｓ）と微細スリット１９９の幅（Ｗ）はそれぞれ、約３．０μｍであり、各ドメイン内の各サブドメインの幅は約２７μｍであり、各ドメイン内の隣接したサブドメイン間の間隔は約４．５μｍである。また、第２副画素電極１９１Ｒｌ３０、１９１Ｇｌ３０，１９１Ｂｌ３０に形成されたドメインＤｌ３、Ｄｌ４で、大部分の微細枝１９７の幅（Ｓ）と微細スリット１９９の幅（Ｗ）はそれぞれ、約３．０μｍであり、そして、一定の距離、例えば、約２７μｍ間隔で微細スリット１９９は、隣接した微細スリット１９９の幅と異なる幅、例えば、約４．５μｍの幅（Ｓ）を含んだサブドメインを有してもよい。本発明の別の実施形態により、一定の距離、即ち、周期的に隣接した微細枝１９７又は微細スリット１９９の幅より大きな幅を有する微細枝１９７又は微細スリット１９９が、第１副画素電極又は第２副画素電極を構成するドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４、Ｄｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、Ｄｌ４に形成され得る。基本画素群の画素電極１９１Ｒ３０、１９１Ｇ３０，１９１Ｂ３０の第１副画素電極１９１Ｒｈ３０、１９１Ｇｈ３０、１９１Ｂｈ３０に形成されたＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４ドメインで、ジグザグの単位長さは約１０μｍであり、第２副画素電極１９１Ｒｌ３０、１９１Ｇｌ３０，１９１Ｂｌ３０に形成されたＤｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３及びＤｌ４ドメインで、ジグザグの単位長さは約７μｍである。各基本画素群のドメインに形成された微細枝１９７の主方向とジグザグ角度は、図２９と関連して前述した説明と同様である。
【０８９２】
基本色からなる基本画素群（ＰＳ）、第１副画素電極１９１Ｒｈ３０、１９１Ｇｈ３０、１９１Ｂｈ３０と第２副画素電極１９１Ｒｌ３０、１９１Ｇｌ３０，１９１Ｂｌ３０からなる各画素電極１９１Ｒ３０，１９１Ｇ３０，１９１Ｂ３０、ドメイン領域Ｄｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４、Ｄｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、Ｄｌ４に分けられた画素電極、ジグザグ形状の微細枝１９７、及び第１副画素電極と第２副画素電極の面積比は、前述の説明又は図２８と関連して前述した説明と類似である。このような画素電極からなる基本画素群は、図２８を参照して説明した効果を有する。第１及び第２副画素電極１９１Ｒｈ３０、１９１Ｇｈ３０、１９１Ｂｈ３０、１９１Ｒｌ３０、１９１Ｇｌ３０，１９１Ｂｌ３０に形成された画素電極の接続点連結部は、図２３ｆと図２４ｃと関連して前述した説明と類似である。
＜実施形態６＞
図３１に示した基本画素群（ＰＳ）で、微細枝１９７の主方向角は、本発明の特徴により第１副画素電極１９１Ｒｈ３１，１９１Ｇｈ３１、１９１Ｂｈ３１に形成されたドメインより、第２副画素電極１９１Ｒｌ３１，１９１Ｇｌ３１、１９１Ｂｌ３１に形成されたドメインでより大きい。
【０８９３】
基本画素群（ＰＳ）の画素電極１９１Ｒ３１、１９１Ｇ３１、１９１Ｂ３１の第１副画素電極１９１Ｒｈ３１，１９１Ｇｈ３１、１９１Ｂｈ３１のＤｈ１及びＤｈ２ドメインで、ジグザグの単位長さは約１４μｍであり、微細枝１９７の主方向角は約４０．８°であり、ジグザグ角度は約１０°である。そして、これらのＤｈ３及びＤｈ４ドメインで、ジグザグの単位長さは約１４μｍであり、微細枝１９７の主方向角は約３９．２°であり、ジグザグ角度は約１０°である。基本画素群（ＰＳ）の画素電極１９１Ｒ３１、１９１Ｇ３１、１９１Ｂ３１の第２副画素電極１９１Ｒｌ３１，１９１Ｇｌ３１、１９１Ｂｌ３１のＤｌ１及びＤｌ２ドメインで、ジグザグの単位長さは約１０μｍであり、微細枝１９７の主方向角は約４２°であり、ジグザグ角度は約１５°である。そして、これらのＤｌ３及びＤｌ４ドメインで、ジグザグの単位長さは約１０μｍであり、微細枝１９７の主方向角は約４１．３°であり、ジグザグ角度は約１５°である。微細枝１９７の主方向角は、Ｄ１に対する角度であり得る。
【０８９４】
赤色の画素電極１９１Ｒ３１及び緑色の画素電極１９１Ｇ３１の第１副画素電極１９１Ｒｈ３１、１９１Ｇｈ３１に形成されたドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４で、微細枝１９７の幅（Ｓ）と微細スリット１９９の幅（Ｗ）は、図面に示した矢印方向に沿って約２．８μｍから約３．３μｍまで約０．２μｍ〜０．５μｍ範囲内の一つの値ほど漸次的に増加する。そして、青色の画素電極１９１Ｂ３１の第１副画素電極１９１Ｂｈ３１に形成されたドメインＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４で、図面に示した矢印方向に沿って、微細枝１９７の幅（Ｓ）と微細スリット１９９の幅（Ｗ）は、約３．３μｍから約３．７μｍまで約０．２μｍ〜０．５μｍ範囲内の一つの値ほど漸次的に増加する。
【０８９５】
画素電極１９１Ｒ３１、１９１Ｇ３１、１９１Ｂ３１の第２副画素電極、１９１Ｒｌ３１，１９１Ｇｌ３１、１９１Ｂｌ３１のドメインＤｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、Ｄｌ４で、微細枝１９７の幅（Ｓ）と微細スリット１９９の幅（Ｗ）は、図面に示した矢印方向に沿って、約２．８μｍから約３．９μｍまで約０．２μｍ〜０．５μｍ範囲内の一つの値ほど漸次的に増加する。
【０８９６】
発明の実施形態により、ドメインＤｈ１〜Ｄｈ４、Ｄｌ１〜Ｄｌ４はそれぞれ、複数のグループに分割され、グループはそれぞれ、同一のグループ内では同一の幅の微細枝と同一の幅の微細スリットを有し、各グループ内の微細枝と微細スリットの幅は、矢印方向のグループによって増加する幅を有してもよい。他の構成要素は、図２８と関連した説明と類似であるので、これについての説明は省略する。第１及び第２副画素電極１９１Ｒｈ３１、１９１Ｇｈ３１、１９１Ｂｈ３１、１９１Ｒｌ３１、１９１Ｇｌ３１，１９１Ｂｌ３１に形成された画素電極の接続点連結部は、図２０ｃと関連して前述した説明と類似である。
＜実施形態７＞
本発明の別の実施形態により、図３２に示した基本画素群（ＰＳ）を構成する画素（ＰＸ）は４個である。また、これらの画素（ＰＸ）は、図２５〜２７ｂと関連して説明した構造、即ち、画素電極の長手がゲート線１２１に平行な方向に形成される構造を有する。
【０８９７】
本発明の実施形態により、図３２に示した４個の画素（ＰＸ）はそれぞれ、基本色、即ち、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）及び白色（Ｗ）からなる赤色の画素電極１９１Ｒ３２、緑色の画素電極１９１Ｇ３２、青色の画素電極１９１Ｂ３２及び白色の画素電極１９１Ｗ３２を有する。画素電極１９１Ｒ３２、１９１Ｇ３２、１９１Ｂ３２、１９１Ｗ３２はそれぞれ、第１副画素電極１９１Ｒｈ３２、１９１Ｇｈ３２、１９１Ｂｈ３２，１９１Ｗｈ３２と第２副画素電極１９１Ｒｌ３２、１９１Ｇｌ３２、１９１Ｂｌ３２，１９１Ｗｌ３２からなる。第１副画素電極はそれぞれ、４個のドメイン領域Ｄｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４を有し、第２副画素電極はそれぞれ、４個のドメイン領域Ｄｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、Ｄｌ４を有する。
【０８９８】
赤色の画素電極１９１Ｒ３２、緑色の画素電極１９１Ｇ３２及び白色の画素電極１９１Ｗ３２の第１副画素電極は同一の構造であり、青色の画素電極１９１Ｂ３２の第１副画素電極は、他の色の画素電極の第１副画素電極と異なる。第１副画素電極の１９１Ｒｈ３２、１９１Ｇｈ３２及び１９１Ｗｈ３２のドメインに形成された微細枝１９７の幅（Ｓ）と微細スリット１９９の幅（Ｗ）はそれぞれ、約５μｍ〜５．６μｍ範囲内の一つの値であってもよく、それぞれの幅は一つのドメインで異なる大きさを有してもよい。本発明の実施形態により、第１副画素電極１９１Ｒｈ３２、１９１Ｇｈ３２及び１９１Ｗｈ３２のドメインに形成された微細枝１９７の幅（Ｓ）と微細スリット１９９の幅（Ｗ）はそれぞれ、図面に示した矢印方向に沿って漸次的に大きくなり得る。青色の画素電極の第１副画素電極１９１Ｂｈ３２のドメインに形成された微細枝１９７の幅（Ｓ）と微細スリット１９９の幅（Ｗ）はそれぞれ、約６μｍ〜６．８μｍ範囲内の一つの値であってもよく、それぞれの幅は異なる大きさを有してもよい。
【０８９９】
本発明の実施形態により、青色の画素電極の第１副画素電極１９１Ｂｈ３２のドメインに形成された微細枝１９７の幅（Ｓ）と微細スリット１９９の幅（Ｗ）はそれぞれ、図面に示した矢印方向に沿って漸次的に大きくなり得る。本発明の実施形態により、青色の画素電極の第１副画素電極１９１Ｂｈ３２のドメインに形成された微細枝１９７の幅（Ｓ）は、他の第１副画素電極１９１Ｒｈ３２、１９１Ｇｈ３２及び１９１Ｗｈ３２のドメインに形成された微細枝１９７の幅（Ｓ）より大きい。青色の画素電極の第１副画素電極１９１Ｂｈ３２のドメインに形成された微細スリット１９９の幅（Ｗ）は、他の第１副画素電極１９１Ｒｈ３２、１９１Ｇｈ３２及び１９１Ｗｈ３２のドメインに形成された微細スリット１９９の幅（Ｗ）より大きい。
【０９００】
赤色の画素電極１９１Ｒ３２、緑色の画素電極１９１Ｇ３２及び白色の画素電極１９１Ｗ３２の第２副画素電極は同一の構造である。第２副画素電極１９１Ｒｌ３２、１９１Ｇｌ３２、１９１Ｂｌ３２及び１９１Ｗｌ３２のドメインに形成された微細枝１９７の幅（Ｓ）と微細スリット１９９の幅（Ｗ）はそれぞれ、約５μｍ〜６．８μｍ範囲内の一つの値であってもよく、それぞれの幅は、一つのドメインで異なる大きさを有してもよい。微細枝１９７の幅（Ｓ）と微細スリット１９９の幅（Ｗ）は、図面に示した矢印方向に沿って漸次的に大きくなり得る。
【０９０１】
ジグザグ形状の微細枝１９７についての微細枝１９７の主方向、ジグザグ角度及びジグザグの単位長さについて説明する。基本画素群の画素電極１９１Ｒ３２、１９１Ｇ３２、１９１Ｂ３２、１９１Ｗ３２の第１副画素電極１９１Ｒｈ３２、１９１Ｇｈ３２、１９１Ｂｈ３２，１９１Ｗｈ３２に形成されたＤｈ１、Ｄｈ２、Ｄｈ３、Ｄｈ４ドメインで、ジグザグの単位長さは約１４μｍであり、微細枝１９７の主方向角は、約４０．８°又は約３９．２°であってもよく、ジグザグ角度は約±７°であってもよい。第２副画素電極１９１Ｒｌ３２、１９１Ｇｌ３２、１９１Ｂｌ３２、１９１Ｗｌ３２に形成されたＤｌ１、Ｄｌ２、Ｄｌ３、Ｄｌ４ドメインで、ジグザグの単位長さは約１０μｍであり、微細枝１９７の主方向角は約４２°又は約４１．３°であってもよく、ジグザグ角度は約±５°であってもよい。
【０９０２】
このような画素電極からなる基本画素群は、図２８と関連して説明した効果を有するだけではなく、液晶表示装置の透過率を向上できる。第１副画素電極１９１Ｒｈ３２、１９１Ｇｈ３２、１９１Ｂｈ３２，１９１Ｗｈ３２に形成された画素電極の接続点連結部は、図２３ｂと関連して前述した説明と類似である。そして、第２副画素電極１９１Ｒｌ３２、１９１Ｇｌ３２、１９１Ｂｌ３２，１９１Ｗｌ３２に形成された画素電極の接続点連結部は、ゲート線の方向に延びる画素電極の接触部に連結されており、図２３ａと関連して前述した説明と実質的に類似である。本発明の別の実施形態により、基本色は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）及びイエロー（Ｙ）からなり得る。
【０９０３】
以下、図３３ａ〜図３３ｉを参照して画素電極の形状、画素電極の分割、ドメインの分割及び基本画素軍の構造について詳細に説明する。図３３ａ〜図３３ｉに示した画素電極の形状は、説明の便宜のため、画素電極の外郭線又は画素電極の分割により表示し得る。画素電極を構成する他の因子、例えば、画素電極の接触部、微細枝１９７又は微細スリット１９９は、図３３ａ〜図３３ｌで省略する。従って、図３、図５、図１２、図１４、図１６、図１７、図１８、図２０、図２３、図２４、図２５及び図２８〜図３２と関連して前述した構造又は方法が、図３３ａ〜図３３ｉの画素電極に適用されてもよい。
【０９０４】
まず、図３３ａ〜図３３ｆを参照して画素電極の形状と分割について詳細に説明する。図３３ａ〜図３３ｆに示した単位画素電極は、第１副画素電極１９１ｈと第２副画素電極１９１ｌからなっている。副画素電極１９１ｈ、１９１ｌはそれぞれ、前述の方法によりデータ電圧の印加を受けてもよく、第１副画素電極１９１ｈは、第２副画素電極１９１ｌより高い充電電圧を有してもよい。図３３ａを参照すると、第１副画素電極１９１ｈは、四つのドメインを有し、第２副画素電極１９１ｌは、８つのドメインを有する。即ち、第１副画素電極１９１ｈは、Ｄｈａ、Ｄｈｂ、Ｄｈｃ及びＤｈｄドメインを有し、第２副画素電極１９１ｌは、Ｄｌａ、Ｄｌｂ、Ｄｌｃ、Ｄｌｄ、Ｄｌｅ、Ｄｌｆ、Ｄｌｇ、Ｄｌｈドメインを有する。このように形成された第２副画素電極１９１lの構造は、液晶表示装置の視認性を向上できる。第２副画素電極１９１lの面積は、第１副画素電極１９１ｈの面積より大きくてもよい。各ドメインは、前術の画素電極の構造を有してもよい。
【０９０５】
図３３ｂ〜３３ｆを参照すると、第１及び第２副画素電極１９１ｈ、１９１ｌはそれぞれ、四つのドメインからなり得る。そして、第１副画素電極１９１ｈは、Ｄｈａ、Ｄｈｂ、Ｄｈｃ及びＤｈｄドメインを有し、第２副画素電極１９１ｌは、Ｄｌａ、Ｄｌｂ，Ｄｌｃ及びＤｌｄドメインを有する。
【０９０６】
図３３ｂに示した第１副画素電極１９１ｈと第２副画素電極１９１ｌの辺は、データ線１７１の方向に延びる斜線であってもよい。斜線は、偏光子の透過軸と実質的に平行の方向であり得る。第１副画素電極１９１ｈと第２副画素電極１９１ｌを構成するドメインは、平行四辺形の形状である。このように形成された画素電極は、液晶表示装置の視認性と効果率を向上することができる。
【０９０７】
図３３ｃ〜図３３ｆに示した第１及び第２副画素電極１９１ｈ、１９１ｌは、斜線方向に形成された副画素電極の辺により隣接する。斜線方向は、偏光子の透過軸と実質的に並行であってもよい。このように形成された画素電極の構造は、液晶表示装置の視認性と透過率を向上することができる。
【０９０８】
図３３ｄ〜図３３ｆに示した画素電極の構造は、第１副画素電極１９１ｈと第２副画素電極１９１ｌの中のいずれかの一つが他の一つを実質的に受容する。このように副画素電極が他の副画素の辺を最大限に多く隣接するか、第１副画素電極１９１ｈと第２副画素電極１９１ｌが等しく分布すると、液晶表示装置の視認性は向上できる。図３３ｄに示した第１副画素電極１９１ｈは、分離されながら、第２副画素電極１９１ｌと隣接している。図３３ｅに示した第２副画素電極１９１ｌは、第１副画素電極１９１ｈを実質的に取り囲んでおり、図３３ｆに示した第１副画素電極１９１ｈは、第２副画素電極１９１ｌを実質的に取り囲んでいる。図３３ｆに示した第１副画素電極１９１ｈは、菱形である。第１副画素電極１９１ｈを構成するドメインは、三角形の形状を有する。
【０９０９】
以下、図３３ｇ〜図３３ｉを参照して、基本画素群（ＰＳ）の構造について詳細に説明する。図３３ｇ〜図３３ｉに示した基本画素群（ＰＳ）は、４種の基本色からなる四つの画素ＰＸａ、ＰＸb、ＰＸc、及びＰＸdを有する。４種の基本色は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）及びイエロー（Ｙ）又は白色（Ｗ）からなり得る。ＰＸａ画素は、赤色、ＰＸb画素は緑色、ＰＸc画素は青色、ＰＸd画素はイエロー又は白色を有してもよい。このように形成された基本画素群（ＰＳ）は、液晶表示装置の色再現性、透過率及び視認性を向上することができる。本発明の別の実施形態により、基本色は前述のように、多様な色からなってもよい。
【０９１０】
図３３ｇに示した画素ＰＸａ、ＰＸb、ＰＸc、及びＰＸdは、順次にそれぞれ、赤色、緑色、青色及び白色を有することにより、液晶表示装置の透過率は向上する。図３３ｈに示した画素ＰＸａ、ＰＸb、ＰＸc、及びＰＸdは、順次にそれぞれ、赤色、緑色、青色及びイエローを有することにより、液晶表示装置の色再現性と表示品質が向上される。また、液晶表示装置の色再現性と表示品質を大幅に向上するため、赤色、緑色、青色及びイエローの各々に該当する画素の面積比率は、約１．４〜１．８：１．０〜１．３：１．４〜１．８：１、より好ましくは、約１．６：１．１：１．６：１であってもよい。図３３ｉに示した画素ＰＸａ、ＰＸb、ＰＸc、及びＰＸdからなる基本画素群（ＰＳ）は、図３２と関連して前述した説明と類似である。画素の面積比は、実質的に同一であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０９１１】
本発明によれば、液晶表示装置の側面視認性が改善され、表示品質が向上される。
【符号の説明】
【０９１２】
ＰＸ：画素                        
３：液晶層
３１：液晶分子                  
３３：主配向膜
３５：光硬化層                  
１００：下部表示板  
１１０：下部基板                
１２１：ゲート線
１２３：降圧ゲート線            
１２５：維持電極線
１２６：維持電極線拡張部        
１４０：ゲート絶縁膜
１５４：半導体                  
１６５：線形抵抗性接触部材
１７１：データ線                
１７３：ソース電極
１７５：ドレイン電極            
１８１，１８２：第１、第２保護膜
１８５：接触孔                  
１９１：画素電極
１９５：十字形幹部              
１９７：微細枝  
１９８：ジグザグ微細枝          
１９９：微細スリット
２００：上部表示板              
２１０：上部基板
２２０：遮光部材                
２２５：蓋膜
２３０：カラーフィルタ          
２７０：共通電極
２９１，２９２：下板、上板配向膜
３００：液晶表示板組立体
４００：ゲート駆動部            
５００：データ駆動部
６００：信号制御部              
８００：階調電圧生成部
【図１】
2013088803.tif 000158
【図２】
2013088803.tif 000159
【図３】
2013088803.tif 000160
【図４ａ】
2013088803.tif 000161
【図４ｂ】
2013088803.tif 000162
【図４ｃ】
2013088803.tif 000163
【図５ａ】
2013088803.tif 000164
【図５ｂ】
2013088803.tif 000165
【図６ａ】
2013088803.tif 000166
【図６ｂ】
2013088803.tif 000167
【図６ｃ】
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【図７ａ】
2013088803.tif 000169
【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図８ｄ】
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【図８ｅ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2013088803.tif 000179
【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１４】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１５ｃ】
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【図１５ｄ】
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【図１５ｅ】
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【図１５ｆ】
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【図１５ｇ】
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【図１６ａ】
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【図１６ｂ】
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【図１６ｃ】
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【図１６ｄ】
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【図１６ｅ】
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【図１６ｆ】
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【図１６ｇ】
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【図１７ａ】
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【図１７ｂ】
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【図１７ｃ】
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【図１７ｄ】
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【図１７ｅ】
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【図１７ｆ】
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【図１７ｇ】
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【図１８】
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【図１９ａ】
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【図１９ｂ】
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【図２０ａ】
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【図２０ｂ】
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【図２０ｃ】
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【図２０ｄ】
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【図２０ｅ】
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【図２０ｆ】
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【図２０ｇ】
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【図２０ｈ】
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【図２０ｉ】
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【図２０ｊ】
2013088803.tif 000216
【図２１ａ】
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【図２１ｂ】
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【図２２ａ】
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【図２２ｂ】
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【図２２ｃ】
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【図２２ｄ】
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【図２２ｅ】
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【図２２ｆ】
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【図２２ｇ】
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【図２２ｈ】
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【図２３ａ】
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【図２３ｂ】
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【図２３ｃ】
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【図２３ｄ】
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【図２３ｅ】
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【図２３ｆ】
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【図２４ａ】
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【図２４ｂ】
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【図２４ｃ】
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【図２４ｄ】
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【図２４ｅ】
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【図２４ｆ】
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【図２４ｇ】
2013088803.tif 000239
【図２４ｈ】
2013088803.tif 000240
【図２４ｉ】
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【図２４ｊ】
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【図２４ｋ】
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【図２４ｌ】
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【図２４ｍ】
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【図２４ｎ】
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【図２４ｏ】
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【図２４ｐ】
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【図２４ｑ】
2013088803.tif 000249
【図２４ｒ】
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【図２４ｓ】
2013088803.tif 000251
【図２４ｔ】
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【図２５】
2013088803.tif 000253
【図２６ａ】
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【図２６ｂ】
2013088803.tif 000255
【図２６ｃ】
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【図２７ａ】
2013088803.tif 000257
【図２７ｂ】
2013088803.tif 000258
【図２８】
2013088803.tif 000259
【図２９】
2013088803.tif 000260
【図３０】
2013088803.tif 000261
【図３１】
2013088803.tif 000262
【図３２】
2013088803.tif 000263
【図３３ａ】
2013088803.tif 000264
【図３３ｂ】
2013088803.tif 000265
【図３３ｃ】
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【図３３ｄ】
2013088803.tif 000267
【図３３ｅ】
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【図３３ｆ】
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【図３３ｇ】
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【図３３ｈ】
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【図３３ｉ】
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