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KR20160053264A - Compound for alignment layer, Alignment layer, Method of fabricating alignment layer and Liquid crystal display device including alignment layer - Google Patents

Compound for alignment layer, Alignment layer, Method of fabricating alignment layer and Liquid crystal display device including alignment layer Download PDF

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KR20160053264A
KR20160053264A KR1020140150698A KR20140150698A KR20160053264A KR 20160053264 A KR20160053264 A KR 20160053264A KR 1020140150698 A KR1020140150698 A KR 1020140150698A KR 20140150698 A KR20140150698 A KR 20140150698A KR 20160053264 A KR20160053264 A KR 20160053264A
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Abstract

본 발명은, 하기 화학식으로 표시되는 반복단위를 갖고, R은 C1~C30의 알킬 그룹에서 선택되며, m+n=1 (n≥m)이고, m=0.1~0.5, n=0.5~0.9인 것을 특징으로 하는 배향막용 화합물을 제공한다.

Figure pat00016
The present invention relates to a resin composition comprising a repeating unit represented by the following formula: wherein R is selected from C1-C30 alkyl groups, m + n = 1 (n? M), m = 0.1 to 0.5, n = 0.5 to 0.9 And the like.
Figure pat00016

Description

배향막용 화합물, 배향막, 배향막의 제조 방법 및 배향막을 포함하는 액정표시장치{Compound for alignment layer, Alignment layer, Method of fabricating alignment layer and Liquid crystal display device including alignment layer}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a compound for alignment layer, an alignment layer, a method for producing an alignment layer, and a liquid crystal display device including the alignment layer.

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 저온 소성(또는 건조)이 가능한 배향막용 화합물, 배향막, 배향막의 제조 방법 및 배향막을 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a liquid crystal display, and more particularly, to a liquid crystal display device including an alignment film compound, an alignment film, a method of manufacturing an alignment film, and an alignment film capable of low temperature firing (or drying).

근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 평판표시장치로서 액정표시장치가 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 대체하고 있다. In recent years, as the society has become a full-fledged information age, the display field for processing and displaying a large amount of information has been rapidly developed, and as a flat panel display device having excellent performance of thinning, light weighting and low power consumption, Is replacing a conventional cathode ray tube (CRT).

일반적으로, 액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한다. 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.Generally, the driving principle of a liquid crystal display device utilizes the optical anisotropy and polarization properties of a liquid crystal. Since the liquid crystal has a long structure, it has a directionality in the arrangement of molecules, and the direction of the molecular arrangement can be controlled by artificially applying an electric field to the liquid crystal.

따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의해 상기 액정의 분자배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.Therefore, when the molecular alignment direction of the liquid crystal is arbitrarily adjusted, the molecular arrangement of the liquid crystal is changed, and light is refracted in the molecular alignment direction of the liquid crystal by optical anisotropy, so that image information can be expressed.

위와 같은 액정의 구동을 위해서는 초기 액정의 배열을 위한 배향막이 필요하다. 일반적으로, 배향막은 고분자 수지로서 액정을 일정한 방향으로 배향하기 위한 수단이며, 액정표시장치를 이루는 어레이기판과 컬러필터 기판의 최상층으로 액정과 접하여 위치한다.
In order to drive the liquid crystal as described above, an alignment film for arranging the initial liquid crystal is required. In general, the alignment film is a polymeric resin for aligning the liquid crystal in a predetermined direction, and is positioned in contact with the liquid crystal as the uppermost layer of the array substrate and the color filter substrate constituting the liquid crystal display device.

이하, 도 1을 참조하여 액정표시장치의 구성을 설명한다.Hereinafter, the configuration of the liquid crystal display device will be described with reference to Fig.

도 1은 일반적인 액정표시장치의 단면 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing a cross-sectional configuration of a general liquid crystal display device.

도 1에 도시한 바와 같이, 액정표시장치는 서로 마주하는 제 1 및 제 2 기판(10, 70)과, 상기 제 1 및 제 2 기판(10, 70) 사이에 위치하는 액정층(90)을 포함한다.1, the liquid crystal display includes first and second substrates 10 and 70 facing each other, and a liquid crystal layer 90 positioned between the first and second substrates 10 and 70 .

상기 제 1 기판(10)의 내측에는, 게이트 절연막(14)을 개재하여 서로 교차하여 화소 영역(P)을 정의하는 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(30)이 형성되고, 상기 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(30)의 교차부에는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 구성된다.Gate interconnections (not shown) and data interconnections 30 are formed on the inside of the first substrate 10 to define pixel regions P intersecting each other with a gate insulating film 14 interposed therebetween. (Not shown) and the data line 30 constitute a thin film transistor Tr which is a switching element.

상기 박막트랜지스터(Tr)는 게이트 전극(12)과, 반도체층(20)과, 소스 전극(32) 및 드레인 전극(34)을 포함한다. 상기 게이트 전극(12)은 상기 게이트 배선에 연결되고, 상기 소스 전극(32)은 상기 데이터 배선(30)에 연결된다. 상기 반도체층(20)은 순수 비정질 실리콘으로 이루어지는 액티브층(20a)과 불순물 비정질 실리콘으로 이루어지는 오믹 콘택층(20b)으로 구성된다.The thin film transistor Tr includes a gate electrode 12, a semiconductor layer 20, a source electrode 32, and a drain electrode 34. The gate electrode 12 is connected to the gate wiring, and the source electrode 32 is connected to the data line 30. The semiconductor layer 20 is composed of an active layer 20a made of pure amorphous silicon and an ohmic contact layer 20b made of impurity amorphous silicon.

상기 데이터 배선(30)과 상기 박막트랜지스터(Tr)를 덮고 상기 드레인 전극(34)을 노출하는 드레인 콘택홀(42)을 갖는 보호층(40)이 형성되며, 상기 보호층(40) 상에는 화소 전극(50)과 공통 전극(52)이 형성된다.A protective layer 40 is formed which has the data line 30 and the drain contact hole 42 covering the thin film transistor Tr and exposing the drain electrode 34. On the protective layer 40, (50) and the common electrode (52) are formed.

상기 화소 전극(50)은 상기 드레인 콘택홀(42)을 통해 상기 드레인 전극(34)에 연결된다. 상기 화소 전극(50)과 상기 공통 전극(52)은 서로 교대 배열되고 상기 제 1 기판(10) 면에 대하여 수평한 전계를 형성시킨다.The pixel electrode 50 is connected to the drain electrode 34 through the drain contact hole 42. The pixel electrode 50 and the common electrode 52 are alternately arranged and form a horizontal electric field with respect to the surface of the first substrate 10.

상기 화소 전극(50)과 상기 공통 전극(52) 상에는 제 1 배향막(60)이 형성된다.A first alignment layer 60 is formed on the pixel electrode 50 and the common electrode 52.

상기 제 2 기판(70)의 내측에는, 상기 게이트 배선(미도시), 상기 데이터 배선(30), 상기 박막트랜지스터(Tr)에 대응하여 블랙매트릭스(72)가 형성되고, 상기 화소영역(P)에 대응하여 컬러필터층(74)이 형성된다. A black matrix 72 is formed inside the second substrate 70 in correspondence with the gate wiring (not shown), the data line 30 and the thin film transistor Tr, The color filter layer 74 is formed.

또한, 상기 컬러필터층(74) 상에는 제 2 배향막(80)이 형성된다.A second alignment layer 80 is formed on the color filter layer 74.

상기 제 1 및 제 2 배향막(60, 80) 사이에는 액정층(90)이 위치하며, 상기 제 1 및 제 2 배향막(60, 80)에 의해 상기 액정층(90) 내 액정분자의 초기 배열이 결정된다.A liquid crystal layer 90 is positioned between the first and second alignment layers 60 and 80 and the initial alignment of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 90 is controlled by the first and second alignment layers 60 and 80 .

또한, 상기 제 1 기판(10)과 상기 제 2 기판(70) 각각의 외측에는 제 1 및 제 2 편광판(92, 94)이 위치한다. 상기 제 1 및 제 2 편광판(92, 94)은 서로 수직한 광투과축을 갖는다.
The first and second polarizers 92 and 94 are positioned outside the first substrate 10 and the second substrate 70, respectively. The first and second polarizing plates 92 and 94 have light transmission axes perpendicular to each other.

전술한 바와 같이 상기 제 1 배향막(60)과 제 2 배향막(80)은 상기 액정층(90) 내 액정분자를 일정한 방향으로 배열시키는 기능을 하며, 이를 위해 상기 제 1 배향막(60)과 제 2 배향막(80)에 대한 배향공정이 진행된다.
As described above, the first alignment layer 60 and the second alignment layer 80 function to align liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 90 in a predetermined direction. For this, the first alignment layer 60 and the second alignment layer 80 The alignment process for the alignment film 80 proceeds.

상기 제 1 및 제 2 배향막(60, 80) 각각은 하기 화학식1로 표시되는 폴리이미드로 이루어지며, 화학식1에서 R1은 하기 화학식2로부터 선택될 수 있고 R2는 하기 화학식3일 수 있다.Each of the first and second alignment layers 60 and 80 may be formed of a polyimide represented by the following general formula (1). In the general formula (1), R1 may be selected from the following general formula (2)

[화학식1][Chemical Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

[화학식2](2)

Figure pat00002
Figure pat00003
Figure pat00004
Figure pat00002
Figure pat00003
Figure pat00004

[화학식3](3)

Figure pat00005
Figure pat00005

이와 같은 폴리이미드로 이루어지는 제 1 및 제 2 배향막(60, 80)의 형성 공정을 도 2에 도시하였다.The steps of forming the first and second alignment films 60 and 80 made of polyimide are shown in Fig.

도 2에 도시된 바와 같이, 화소 전극 및 공통 전극 등이 형성된 기판 을 세정하고 (ST1), 전술한 화학식1의 폴리이미드 용액을 코팅한다. (ST2)As shown in FIG. 2, the substrate on which the pixel electrode, the common electrode, and the like are formed is cleaned (ST1), and the polyimide solution of Formula 1 described above is coated. (ST2)

다음, 섭씨 약 100도 조건 하에서 약 100초간 건조(1차 소성)하고(ST3), 섭씨 약 230도 조건 하에서 약 1000초간 소성(2차 소성) 공정을 진행한다. (ST4)Subsequently, the substrate is dried (first sintering) for about 100 seconds under a temperature of about 100 deg. C (ST3), and the sintering (secondary sintering) process is performed for about 1000 seconds under a temperature of about 230 deg. (ST4)

이후, 러빙포를 이용한 러빙(rubbing) 공정을 진행함으로써, 배향막을 형성하게 된다. (ST5)
Thereafter, a rubbing process using a rubbing cloth is performed to form an alignment film. (ST5)

전술한 바와 같이, 폴리이미드를 이용하는 종래 배향막의 형성 공정은, 폴리이미드의 이미드화 반응을 위해 섭씨 약 230도 조건의 소성 공정(ST4)을 필요로 한다.As described above, the step of forming a conventional alignment film using polyimide requires a firing step (ST4) at a temperature of about 230 deg. C for imidization reaction of polyimide.

한편, 최근에는 플렉서블 표시장치를 위해, 액정표시장치의 제 1 기판(도 1의 10) 및/또는 제 2 기판(도 1의 70)으로 플라스틱과 같은 플렉서블 기판이 이용되고 있다.In recent years, flexible substrates such as plastics are used for the first substrate (10 in Fig. 1) and / or the second substrate (70 in Fig. 1) of the liquid crystal display device for the flexible display device.

그런데, 플렉서블 기판의 경우 전술한 배향막의 소성 공정 온도에서 변형이 발생하게 된다. However, in the case of the flexible substrate, deformation occurs at the temperature of the above-mentioned baking process of the orientation film.

따라서, 플렉서블 기판을 이용하는 플렉서블 표시장치에 종래 배향막이 이용되면, 제조 수율이 저하되고 기판 변형에 따른 표시품질 저하의 문제가 발생한다.
Therefore, when a conventional alignment film is used for a flexible display device using a flexible substrate, the production yield is lowered and the display quality deteriorates due to substrate deformation.

본 발명은, 종래 배향막의 높은 소성 온도에 의한 기판 변형의 문제를 해결하고자 한다.
The present invention aims to solve the problem of substrate deformation due to a high firing temperature of the conventional alignment film.

위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 하기 화학식으로 표시되는 반복단위를 갖고, R은 C1~C30의 알킬 그룹에서 선택되며, m+n=1 (n≥m)이고, m=0.1~0.5, n=0.5~0.9인 것을 특징으로 하는 배향막용 화합물을 제공한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a polymerizable composition containing a repeating unit represented by the following formula: wherein R is selected from C1-C30 alkyl groups, m + n = 1 (n? M) 0.5, and n = 0.5 to 0.9.

Figure pat00006

Figure pat00006

다른 관점에서, 본 발명은, 하기 화학식으로 표시되는 반복단위를 갖는 물질을 포함하고, R은 C1~C30의 알킬 그룹에서 선택되며, m+n=1 (n≥m)이고, m=0.1~0.5, n=0.5~0.9인 것을 특징으로 하는 배향막을 제공한다.In another aspect, the present invention includes a material having a repeating unit represented by the following formula: wherein R is selected from C1 to C30 alkyl groups, m + n = 1 (n? M) 0.5 and n = 0.5 to 0.9.

Figure pat00007

Figure pat00007

다른 관점에서, 본 발명은, 기판 상에 하기 화학식으로 표시되는 배향막용 화합물과 용매를 포함하는 배향물질 용액을 코팅하여 배향 물질층을 형성하는 단계와, 상기 배향 물질층을 건조하는 단계와, 상기 배향 물질층을 러빙하는 단계와, 상기 러빙된 배향 물질층에 UV를 조사하여 상기 배향막용 화합물을 광가교시키는 단계를 포함하고, R은 C1~C30의 알킬 그룹에서 선택되며, m+n=1 (n≥m)이고, m=0.1~0.5, n=0.5~0.9인 것을 특징으로 하는 배향막의 제조 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising the steps of: forming a layer of an alignment material by coating an alignment material solution containing a compound for an alignment layer represented by the following formula and a solvent on a substrate; Rubbing the layer of the alignment material, and irradiating the rubbed alignment material layer with UV light to photo-crosslink the compound for the alignment layer, wherein R is selected from C1 to C30 alkyl groups and m + n = 1 (n? m), m = 0.1 to 0.5, and n = 0.5 to 0.9.

Figure pat00008
Figure pat00008

본 발명의 배향막 제조 방법에 있어서, 상기 UV 조사 단계는 2~10J/㎠의 도즈(dose) 조건으로 진행되는 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing an alignment film of the present invention, the UV irradiation step is performed under a dose of 2 to 10 J / cm 2.

본 발명의 배향막 제조 방법에 있어서, 상기 건조 단계는, 섭씨 20~150도 온도 조건에서 진행되는 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing an alignment film of the present invention, the drying step is performed at a temperature of 20 to 150 ° C.

본 발명의 배향막 제조 방법에 있어서, 상기 용매는 상기 건조 단계의 온도보다 낮은 휘발 온도를 갖고 상기 건조 단계에서 휘발되는 것을 특징으로 한다.In the method for producing an alignment film of the present invention, the solvent has a volatilization temperature lower than the temperature of the drying step and is volatilized in the drying step.

본 발명의 배향막 제조 방법에 있어서, 상기 용매는 상기 UV를 흡수함으로써, 상기 배향막용 화합물을 광가교시키는 단계에서 더 휘발되는 것을 특징으로 한다.In the method of producing an alignment film of the present invention, the solvent is further volatilized in the step of photo-crosslinking the compound for alignment film by absorbing the UV.

본 발명의 배향막 제조 방법에 있어서, 상기 용매는 hexyl acetate, butyl cellosolve, methylethylketone, 메탄올, 톨루엔 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 배향막의 제조 방법.
In the method of producing an alignment film according to the present invention, the solvent includes at least one of hexyl acetate, butyl cellosolve, methylethylketone, methanol, and toluene.

다른 관점에서, 본 발명은, 제 1 기판과, 상기 제 1 기판 상에 위치하는 화소 전극과, 상기 화소 전극을 덮는 제 1 배향막과, 상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판과, 상기 제 1 및 제 2 기판 중 어느 하나에 위치하는 공통 전극과, 상기 제 2 기판 내측에 위치하는 제 2 배향막과, 상기 제 1 및 제 2 배향막 사이에 위치하는 액정층을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 배향막 중 적어도 어느 하나는 하기 화학식으로 표시되는 반복단위를 갖는 물질을 포함하고, R은 C1~C30의 알킬 그룹에서 선택되며, m+n=1 (n≥m)이고, m=0.1~0.5, n=0.5~0.9인 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a liquid crystal display device comprising a first substrate, pixel electrodes positioned on the first substrate, a first alignment film covering the pixel electrodes, a second substrate facing the first substrate, And a liquid crystal layer interposed between the first and second alignment films, wherein the first and second alignment films are disposed between the first and second alignment films, Wherein at least one of the alignment layers comprises a material having a repeating unit represented by the following formula: R is selected from a C1 to C30 alkyl group, m + n = 1 (n? M), m = 0.1 to 0.5, and n = 0.5 to 0.9.

Figure pat00009
Figure pat00009

본 발명의 액정표시장치는, 상기 제 1 기판 외측면에 위치하는 제 1 편광판과, 상기 제 2 기판과 상기 제 2 배향막 사이에 위치하는 제 2 편광판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The liquid crystal display device of the present invention may further include a first polarizer disposed on the outer surface of the first substrate and a second polarizer disposed between the second substrate and the second alignment film.

본 발명의 액정표시장치는, 상기 제 2 기판과 상기 제 2 편광판 사이에 위치하는 패턴드 리타더를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The liquid crystal display device of the present invention is characterized by further comprising a pattern drifter positioned between the second substrate and the second polarizing plate.

본 발명의 액정표시장치에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 기판은 플렉서블 기판인 것을 특징으로 한다.
In the liquid crystal display device of the present invention, the first and second substrates are flexible substrates.

본 발명에서는, 저온 소성이 가능한 폴리아크릴레이트로 배향막을 형성함으로써, 배향막 형성 공정에 의한 기판 변형을 최소화할 수 있다. 따라서, 기판의 변형 문제 없이 플렉서블 표시장치를 제공할 수 있다.In the present invention, by forming the alignment film with polyacrylate capable of low-temperature firing, substrate deformation by the alignment film formation step can be minimized. Therefore, the flexible display device can be provided without a problem of deformation of the substrate.

또한, 상부 편광판을 표시패널 내에 형성하는 인셀-폴 타입 액정표시장치를 제공함으로써, 액정표시장치의 시야각을 향상시킬 수 있다. Further, by providing the in-pole type liquid crystal display device in which the upper polarizer plate is formed in the display panel, the viewing angle of the liquid crystal display device can be improved.

또한, 인셀-폴 타입 액정표시장치에서, 상부 편광판 위에 저온 소성이 가능한 배향막이 형성됨으로써 배향막 형성 공정에 의한 상부 편광판의 손상을 방지할 수 있다.
In addition, in the incell-pole type liquid crystal display device, since the alignment film capable of low-temperature firing is formed on the upper polarizer plate, the upper polarizer plate can be prevented from being damaged by the alignment film formation process.

도 1은 일반적인 액정표시장치의 단면도이다.
도 2는 종래 배향막의 형성 공정을 설명하기 위한 순서도(flowchart)이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 3의 절단선 IV-IV의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 배향막 형성 공정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 3D 액정표시장치에서의 시야각을 보여주는 도면이다.
1 is a cross-sectional view of a general liquid crystal display device.
Fig. 2 is a flowchart for explaining a conventional process for forming an alignment film.
3 is a schematic plan view of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in Fig.
5 is a flow chart for explaining the alignment film forming process of the present invention.
6 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
7A and 7B are views showing viewing angles in a 3D liquid crystal display device.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대해 자세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 평면도이고, 도 4는 도 3의 절단선 IV-IV의 단면도이다.FIG. 3 is a schematic plan view of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치는, 서로 마주하는 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(150)과, 상기 제 1 및 제 2 기판(101, 150) 각각의 내측에 위치하는 제 1 및 제 2 배향막(140, 160)과, 상기 제 1 및 제 2 배향막(140, 160) 사이에 위치하는 액정층(170)을 포함한다.3 and 4, the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention includes a first substrate 101 and a second substrate 150 facing each other, First and second alignment layers 140 and 160 positioned inside the first and second alignment layers 140 and 160 and a liquid crystal layer 170 disposed between the first and second alignment layers 140 and 160.

상기 제 1 및 제 2 기판(101, 150) 각각은 유리 기판 또는 플렉서블한 플라스틱 기판일 수 있다.Each of the first and second substrates 101 and 150 may be a glass substrate or a flexible plastic substrate.

상기 제 1 기판(101)의 내측에는, 제 1 방향을 따라 게이트 배선(103)이 형성되고, 게이트 절연막(110)을 개재하여 상기 게이트 배선(103)과 교차하는 데이터 배선(112)이 제 2 방향을 따라 형성된다. 상기 게이트 배선(103)과 상기 데이터 배선(112)이 서로 교차함으로써 화소 영역(P)이 정의된다.A gate wiring 103 is formed in the first substrate 101 along the first direction and a data wiring 112 intersecting the gate wiring 103 through the gate insulating film 110 is formed in the second Direction. The pixel region P is defined by intersection of the gate wiring 103 and the data wiring 112.

상기 화소 영역(P)에는, 상기 게이트 배선(103) 및 상기 데이터 배선(112)과 전기적으로 연결된 박막트랜지스터(Tr)가 위치한다.In the pixel region P, the gate line 103 and the thin film transistor Tr electrically connected to the data line 112 are located.

상기 박막트랜지스터(Tr)는, 상기 제 1 기판(101) 상에 형성되는 게이트 전극(105)과, 상기 게이트 절연막(110)을 개재하여 상기 게이트 전극(105)과 중첩하는 반도체층(미도시)과, 상기 반도체층(미도시) 상에서 서로 이격하는 소스 전극(114) 및 드레인 전극(116)을 포함한다.The thin film transistor Tr includes a gate electrode 105 formed on the first substrate 101 and a semiconductor layer (not shown) which overlaps the gate electrode 105 with the gate insulating film 110 interposed therebetween. And a source electrode 114 and a drain electrode 116 spaced from each other on the semiconductor layer (not shown).

상기 게이트 전극(105)은 상기 게이트 배선(103)에 연결되고, 상기 소스 전극(114)은 상기 데이터 배선(112)에 연결된다. 상기 소스 전극(114)은 상기 드레인 전극(116)과 서로 이격하여 위치한다. 상기 반도체층(미도시)은 순수 비정질 실리콘으로 이루어지는 액티브층(미도시)과 불순물 비정질 실리콘으로 이루어지는 오믹 콘택층(미도시)을 포함할 수 있다. 한편, 상기 반도체층(미도시)은 산화물반도체물질의 단일층 구조일 수 있다.The gate electrode 105 is connected to the gate wiring 103 and the source electrode 114 is connected to the data wiring 112. The source electrode 114 is spaced apart from the drain electrode 116. The semiconductor layer (not shown) may include an active layer (not shown) made of pure amorphous silicon and an ohmic contact layer (not shown) made of impurity amorphous silicon. Meanwhile, the semiconductor layer (not shown) may have a single layer structure of an oxide semiconductor material.

상기 드레인 전극(116)은 공통 배선(107)과 중첩하도록 연장되어 스토리지 캐패시터(StgC)를 구성한다. 즉, 상기 공통 배선(107)의 중첩된 부분이 제 1 스토리지 전극이 되고, 상기 드레인 전극(116)의 중첩된 부분이 제 2 스토리지 전극이 되며, 상기 제 1 및 제 2 스토리지 전극 사이의 게이트 절연막(110)이 유전체층이 된다.The drain electrode 116 extends to overlap the common wiring 107 to form a storage capacitor StgC. That is, the overlapped portion of the common wiring 107 becomes the first storage electrode, the overlapped portion of the drain electrode 116 becomes the second storage electrode, and the gate insulating film between the first and second storage electrodes (110) becomes a dielectric layer.

상기 제 1 기판(101) 상에는, 상기 게이트 배선(103)과 평행하게 이격하는 공통배선(107)과, 상기 데이터 배선(112)과 평행하게 상기 공통배선(107)으로부터 연장되는 보조 공통전극(109a, 109b)이 형성될 수 있다.On the first substrate 101 are formed a common wiring 107 which is parallel to the gate wiring 103 and auxiliary common electrodes 109a and 109b extending from the common wiring 107 in parallel with the data wiring 112, , And 109b may be formed.

산화실리콘 또는 질화실리콘과 같은 무기절연물질로 이루어지는 제 1 보호층(118)이 상기 데이터 배선(112)과 상기 박막트랜지스터(Tr)를 덮으며 형성되고, 상기 제 1 보호층(118) 상에는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러필터층(122)이 형성된다. 한편, 상기 컬러필터층(122)은 제 2 실시예에서와 같이 제 2 기판에 형성될 수도 있다.A first protective layer 118 made of an inorganic insulating material such as silicon oxide or silicon nitride is formed so as to cover the data line 112 and the thin film transistor Tr and a red R, green (G), and blue (B) color filter layers 122 are formed. Meanwhile, the color filter layer 122 may be formed on the second substrate as in the second embodiment.

컬러필터층이 상부기판인 제 2 기판에 형성되는 경우, 얼라인 마진을 고려하여 블랙매트릭스는 데이터 배선보다 큰 폭으로 형성되며, 이에 의해 개구율이 감소되는 문제가 발생한다.In the case where the color filter layer is formed on the second substrate as the upper substrate, the black matrix is formed to have a larger width than the data lines in consideration of the alignment margin, thereby causing a problem that the aperture ratio is reduced.

그러나, 컬러필터층(122)이 박막트랜지스터(Tr)가 형성된 제 1 기판(101)에 형성되는 경우, 블랙매트릭스의 폭을 감소시킬 수 있기 때문에 개구율이 향상되는 효과를 갖는다.However, in the case where the color filter layer 122 is formed on the first substrate 101 on which the thin film transistor Tr is formed, since the width of the black matrix can be reduced, the aperture ratio is improved.

상기 컬러필터층(122) 상에는 포토아크릴과 같은 유기절연물질로 이루어지며 평탄한 표면을 갖는 제 2 보호층(124)이 형성된다. 상기 제 2 보호층(124)과, 상기 컬러필터층(122) 및 상기 제 1 보호층(118)에는 상기 드레인 전극(116)을 노출하는 드레인 콘택홀(119)이 형성되고, 상기 제 2 보호층(124)과, 상기 컬러필터층(122)과, 상기 제 1 보호층(118) 및 상기 게이트 절연막(110)에는 상기 보조 공통전극(109a, 109b) 중 적어도 어느 하나를 노출하는 공통 콘택홀(120)이 형성된다.On the color filter layer 122, a second passivation layer 124 made of an organic insulating material such as photo-acryl and having a flat surface is formed. A drain contact hole 119 is formed in the second passivation layer 124 and the color filter layer 122 and the first passivation layer 118 to expose the drain electrode 116, A common contact hole 120 for exposing at least one of the auxiliary common electrodes 109a and 109b is formed in the color filter layer 122 and the first passivation layer 118 and the gate insulating layer 110, Is formed.

상기 제 1 및 제 2 보호층(118, 124) 중 어느 하나는 생략될 수 있다.Either one of the first and second protective layers 118 and 124 may be omitted.

상기 제 2 보호층(124) 상에는 교대로 배열되는 화소 전극(130)과 공통 전극(132)이 형성된다. The pixel electrode 130 and the common electrode 132 are alternately arranged on the second passivation layer 124.

상기 화소 전극(130)은 상기 드레인 콘택홀(119)을 통해 상기 드레인 전극(116)에 연결되고, 상기 공통 전극(132)은 상기 보조 공통 전극(109a, 109b)에 전기적으로 연결된다. 도 3에서는, 공통 전극(132)의 끝이 보조공통배선(134)에 연결되고 보조 공통배선(134)이 공통 콘택홀(120)을 통해 보조 공통전극(109a)에 연결되는 것이 보여지고 있다. 그러나, 공통 전극(132)이 공통배선(107)에 전기적으로 연결되는 한 그 연결관계에는 제한이 없다. The pixel electrode 130 is connected to the drain electrode 116 through the drain contact hole 119 and the common electrode 132 is electrically connected to the auxiliary common electrodes 109a and 109b. 3 shows that the end of the common electrode 132 is connected to the auxiliary common wiring 134 and the auxiliary common wiring 134 is connected to the auxiliary common electrode 109a through the common contact hole 120. [ However, as far as the common electrode 132 is electrically connected to the common wiring 107, there is no limitation in the connection relation.

한편, 상기 화소 전극(130)과 상기 공통 전극(132) 중 어느 하나가 상기 제 1 보호층(118) 상에 형성되며 판(plate) 형상을 갖고 다른 하나는 개구부를 포함하는 판 형상을 갖는 프린지 필드 스위칭 방식 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 화소 전극(130)은 판 형상을 갖고, 상기 공통 전극(132)은 상기 제 2 기판(150) 상에 형성되어 수직 전계를 형성하는 구조를 가질 수도 있다.One of the pixel electrode 130 and the common electrode 132 is formed on the first passivation layer 118 and has a plate shape and the other has a plate shape having an opening, Field switching scheme. In addition, the pixel electrode 130 may have a plate shape, and the common electrode 132 may be formed on the second substrate 150 to form a vertical electric field.

또한, 상기 보조 공통 배선(134)으로부터 연장되며 상기 데이터 배선(112) 및 상기 보조 공통 전극(109a, 109b)에 대응하는 쉴드 패턴(136)이 형성된다.In addition, a shield pattern 136 extending from the auxiliary common wiring 134 and corresponding to the data wiring 112 and the auxiliary common electrodes 109a and 109b is formed.

상기 쉴드 패턴(136)이 불투명 금속 물질로 이루어지는 경우, 상기 데이터 배선(112) 주변에서의 빛샘이 차단되기 때문에, 제 2 기판(150)에 형성되는 블랙매트릭스(152)의 폭을 최소화하거나 블랙매트릭스(152)를 생략할 수 있다.When the shield pattern 136 is made of an opaque metal material, the light leakage around the data line 112 is cut off. Therefore, the width of the black matrix 152 formed on the second substrate 150 can be minimized, (152) can be omitted.

상기 화소 전극(130)과 상기 공통 전극(132) 상에는 제 1 배향막(140)이 형성된다.A first alignment layer 140 is formed on the pixel electrode 130 and the common electrode 132.

상기 제 2 기판(150)의 내측에는, 상기 박막트랜지스터(Tr)와, 상기 게이트 배선(103)과 상기 데이터 배선(112)을 가리는 블랙매트릭스(152)가 형성되고, 상기 블랙매트릭스(152)를 덮으며 오버코트층(154)이 형성된다. 또한, 상기 오버코트층(154) 상에는 제 2 배향막(160)이 형성된다. 이때, 상기 오버코트층(154)은 평탄화층이며 생략될 수 있다.A black matrix 152 for covering the thin film transistor Tr and the gate wiring 103 and the data wiring 112 is formed inside the second substrate 150 and the black matrix 152 is formed And an overcoat layer 154 is formed. A second alignment layer 160 is formed on the overcoat layer 154. At this time, the overcoat layer 154 is a planarization layer and may be omitted.

상기 제 1 및 제 2 배향막(140, 160) 사이에는 액정층(170)이 형성되며, 상기 액정층(170) 내 액정분자의 초기 배열은 상기 제 1 및 제 2 배향막(140, 160)에 의해 결정된다.A liquid crystal layer 170 is formed between the first and second alignment layers 140 and 160 and the initial alignment of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 170 is performed by the first and second alignment layers 140 and 160 .

상기 제 1 기판(101)과 상기 제 2 기판(150) 각각의 외측에는 제 1 및 제 2 편광판(182, 184)이 위치한다. 상기 제 1 및 제 2 편광판(182, 184)은 서로 수직한 광투과축을 갖는다.First and second polarizers 182 and 184 are positioned outside the first substrate 101 and the second substrate 150, respectively. The first and second polarizing plates 182 and 184 have light transmission axes perpendicular to each other.

도시하지 않았으나, 상기 제 1 편광판(182) 하부에는 백라이트 유닛이 위치할 수 있다. 한편, 액정표시장치가 반사형인 경우, 백라이트 유닛은 생략될 수 있다.Although not shown, a backlight unit may be disposed under the first polarizer plate 182. On the other hand, when the liquid crystal display device is of a reflective type, the backlight unit may be omitted.

또한, 액정표시장치가 3D 표시에 이용되는 경우, 상기 제 2 편광판(184) 외측에는 패턴드 리타더가 위치할 수 있다.In addition, when the liquid crystal display device is used for 3D display, the patterned retarder may be located outside the second polarizer plate 184. [

전술한 바와 같이, 액정표시장치에는 액정층(170) 내 액정분자의 초기 배열 결정을 위한 제 1 및 제 2 배향막(140, 160)이 형성되는데, 상기 제 1 및 제 2 배향막(140, 160) 중 적어도 어느 하나는 하기 화학식4를 반복단위로 갖는 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PA) 화합물로 이루어진다.As described above, the first and second alignment layers 140 and 160 for initial alignment of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 170 are formed in the liquid crystal display device. The first and second alignment layers 140 and 160, At least one of them is composed of a polyacrylate (PA) compound having a repeating unit represented by the following formula (4).

[화학식4][Chemical Formula 4]

상기 화학식4에서 R은 알킬 그룹에서 선택된다. 예를 들어, R은 C1~C30 알킬 그룹으로부터 선택될 수 있고, CH3, C2H5 또는 C4H9일 수 있다. 또한, m+n=1 (n≥m)이고, m=0.1~0.5, n=0.5~0.9일 수 있고, 바람직하게는 m=0.16, n=0.84일 수 있다. 분자량은 50,000~200,000일 수 있다.In Formula 4, R is selected from alkyl groups. For example, R may be selected from C1 ~ C30 alkyl group, CH 3, may be a C 2 H 5 or C 4 H 9. In addition, m + n = 1 (n? M), m = 0.1 to 0.5, n = 0.5 to 0.9, and preferably m = 0.16 and n = 0.84. The molecular weight may be from 50,000 to 200,000.

이와 같은 폴리아크릴레이트 화합물로 이루어지는 제 1 및 제 2 배향막(140, 160)은 섭씨 약 20~150도 온도 조건, 즉 저온 소성 공정에 의해 형성되기 때문에, 제 1 및 제 2 배향막(140, 160) 형성 공정 온도에 의한 액정표시장치의 손상을 방지할 수 있다.Since the first and second alignment layers 140 and 160 made of the polyacrylate compound are formed by the low temperature firing process at a temperature of about 20 to 150 degrees Celsius, the first and second alignment layers 140 and 160 It is possible to prevent the liquid crystal display device from being damaged by the forming process temperature.

예를 들어, 상기 제 1 및 제 2 기판(101, 150)이 플라스틱과 같은 플렉서블 기판인 경우, 종래 배향막의 형성 공정 온도인 섭씨 230도에서는 플렉서블 기판이 손상되는 문제가 발생한다.For example, when the first and second substrates 101 and 150 are flexible substrates such as plastic, there is a problem that the flexible substrate is damaged at 230 deg. C, which is a process temperature for forming a conventional alignment film.

그러나, 본 발명에서의 제 1 및 제 2 배향막(140, 160)은 저온 소성이 가능하기 때문에, 전술한 문제를 방지할 수 있다.However, since the first and second alignment films 140 and 160 in the present invention are capable of low-temperature firing, the above-described problems can be avoided.

위에서, 제 1 및 제 2 기판(101, 150)이 플렉서블 기판인 것으로 설명하였으나, 일반적으로 이용되는 유리기판이 이용될 수 있음은 물론이다.
In the above description, the first and second substrates 101 and 150 are flexible substrates, but it is needless to say that a generally used glass substrate may be used.

제 2 기판(150)에 제 2 배향막(160)이 형성되는 공정에 대하여 본 발명의 배향막 형성 공정을 설명하기 위한 순서도인 도 5를 참조하여 설명한다.The process for forming the second alignment layer 160 on the second substrate 150 will be described with reference to FIG. 5, which is a flowchart for explaining the alignment layer forming process of the present invention.

우선, 오버코트층(154)이 형성된 제 2 기판(150)에 대하여 세정 공정을 진행한다. (ST100) First, the cleaning process is performed on the second substrate 150 on which the overcoat layer 154 is formed. (ST100)

다음, 하기 화학식5로 표시된 화합물과 용매가 포함된 배향물질 용액(PA)을 상기 오버코트층(154) 상에 코팅하여 배향 물질층을 형성한다. (ST110)Next, an alignment material solution (PA) containing a compound represented by the following general formula (5) and a solvent is coated on the overcoat layer 154 to form an alignment material layer. (ST110)

[화학식5][Chemical Formula 5]

Figure pat00011
Figure pat00011

상기 화학식5에서 R은 알킬 그룹에서 선택된다. 예를 들어, R은 C1~C30 알킬 그룹으로부터 선택될 수 있고, CH3, C2H5 또는 C4H9일 수 있다. 또한, m+n=1 (n≥m)이고, m=0.1~0.5, n=0.5~0.9일 수 있고, 바람직하게는 m=0.16, n=0.84일 수 있다.In Formula 5, R is selected from an alkyl group. For example, R may be selected from C1 ~ C30 alkyl group, CH 3, may be a C 2 H 5 or C 4 H 9. In addition, m + n = 1 (n? M), m = 0.1 to 0.5, n = 0.5 to 0.9, and preferably m = 0.16 and n = 0.84.

또한, 용매는 추후 진행되는 건조(소성) 공정 온도보다 낮은 끓는 점 또는 휘발 온도를 갖거나 추후 진행되는 UV 조사 공정의 UV 스펙트럼 범위에서 광흡수가 일어날 수 있는 물질인 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 용매는 건조 공정에서 휘발된 후, 상기 UV 조사 공정에서 추가적으로 휘발된다.Further, the solvent is characterized in that it has a boiling point or a volatilization temperature lower than the temperature of the subsequent drying (calcining) process, or a material capable of absorbing light in the UV spectrum of a subsequent UV irradiation process. That is, the solvent is volatilized in the drying process and then further volatilized in the UV irradiation process.

예를 들어, 용매는 cellosolve계 용매, Acetate계 용매, 케톤계 용매, 알코올계 용매, 방향족 용매 중 적어도 하나가 이용될 수 있다. 보다 구체적으로, 용매는 hexyl acetate, butyl cellosolve, methylethylketone (MEK), 메탄올, 톨루엔으로부터 선택될 수 있다.For example, at least one of cellosolve solvent, Acetate solvent, ketone solvent, alcohol solvent, and aromatic solvent may be used as the solvent. More specifically, the solvent may be selected from hexyl acetate, butyl cellosolve, methylethylketone (MEK), methanol, and toluene.

상기 화학식5로 표시된 화합물은 배향 용액 전체에 대하여 약 1~5 중량%를 갖고 나머지는 용매일 수 있다.
The compound represented by the above formula (5) may be used in an amount of about 1 to 5% by weight based on the total weight of the alignment solution, with the remainder being the solvent.

상기 화학식5에 표시된 코폴리머(co-polymer)는 아래와 같은 합성예에 의해 얻어질 수 있다.The copolymer (co-polymer) represented by the above formula (5) can be obtained by the following synthesis example.

합성예Synthetic example

1. 제 1 합성예1. First synthetic example

2-methoxy-4-formyl phenyl methacrylate (MFPMA) (1.98g, 0.009mol), methyl methacrylate (MMA) (5.1g, 0.051mol), 2,2-dinitrile/-azoizomaslyanoy acid (AIBN) (0.065g), dioxane (6ml)을 유리병(vial)에 넣고 질소로 10~12분간 배기(purging)시켜 산소를 제거하였다. 이후, 섭씨 700도 조건에서 2.5시간 동안 혼합물을 중합시켰다. 반응기를 냉각시키고 얻어진 물질을 20ml의 dioxane에 녹인 후 7~8배 과량의 isopropyl alcohol에서 침전시켰다. 침전 과정을 반복하여 정제(purify)시킨 후 건조시켜 코폴리머를 얻었다. (yield: 65~67%, intrinsic viscosity (chloroform): 0.30dl/g), Methyl methacrylate (MMA) (5.1 g, 0.051 mol), 2,2-dinitrile / -azoisomalganoic acid (AIBN) (0.065 g), and 2-methoxy-4-formyl phenyl methacrylate (MFPMA) dioxane (6 ml) was placed in a vial and purged with nitrogen for 10 to 12 minutes to remove oxygen. The mixture was then polymerized for 2.5 hours at 700 degrees Celsius. The reactor was cooled and the resulting material was dissolved in 20 ml of dioxane and then precipitated in a 7 to 8-fold excess of isopropyl alcohol. The precipitation process was repeatedly purified and then dried to obtain a copolymer. (yield: 65 to 67%, intrinsic viscosity (chloroform): 0.30 dl / g)

코폴리머는 14.9 mol%의 MFPMA와 85.1 mol%의 MMA를 함유하였다.
The copolymer contained 14.9 mol% of MFPMA and 85.1 mol% of MMA.

2. 제 2 합성예2. Synthesis Example 2

MFPMA (1.98g, 0.009mol), ethyl methacrylate (EMA) (5.81g, 0.051mol), 2,2-dinitrile/-azoizomaslyanoy acid (AIBN) (0.065g), dioxane (6ml)을 유리병(vial)에 넣고 질소로 10~12분간 배기(purging)시켜 산소를 제거하였다. 이후, 섭씨 700도 조건에서 2.5시간 동안 혼합물을 중합시켰다. 반응기를 냉각시키고 얻어진 물질을 20ml의 dioxane에 녹인 후 7~8배 과량의 isopropyl alcohol에서 침전시켰다. 침전 과정을 반복하여 정제(purify)시킨 후 건조시켜 코폴리머를 얻었다. (yield: 65~67%, intrinsic viscosity (chloroform): 0.35dl/g)(1.98g, 0.009mol), ethyl methacrylate (EMA) (5.81g, 0.051mol), 2,2-dinitrile / azoisomassylanoic acid (AIBN) (0.065g) and dioxane And purged with nitrogen for 10 to 12 minutes to remove oxygen. The mixture was then polymerized for 2.5 hours at 700 degrees Celsius. The reactor was cooled and the resulting material was dissolved in 20 ml of dioxane and then precipitated in a 7 to 8-fold excess of isopropyl alcohol. The precipitation process was repeatedly purified and then dried to obtain a copolymer. (yield: 65 to 67%, intrinsic viscosity (chloroform): 0.35 dl / g)

코폴리머는 14.7 mol%의 MFPMA와 85.3 mol%의 EMA를 함유하였다.
The copolymer contained 14.7 mol% of MFPMA and 85.3 mol% of EMA.

3. 제 3 합성예3. Third synthetic example

MFPMA (1.98g, 0.009mol), butyl methacrylate (BMA) (7.24g, 0.051mol), 2,2-dinitrile/-azoizomaslyanoy acid (AIBN) (0.065g), dioxane (6ml)을 유리병(vial)에 넣고 질소로 10~12분간 배기(purging)시켜 산소를 제거하였다. 이후, 섭씨 700도 조건에서 2.5시간 동안 혼합물을 중합시켰다. 반응기를 냉각시키고 얻어진 물질을 20ml의 dioxane에 녹인 후 7~8배 과량의 isopropyl alcohol에서 침전시켰다. 침전 과정을 반복하여 정제(purify)시킨 후 건조시켜 코폴리머를 얻었다. (yield: 67~69%, intrinsic viscosity (chloroform): 0.33dl/g)Molecular weight analysis was performed on vials of MFPMA (1.98 g, 0.009 mol), butyl methacrylate (BMA) (7.24 g, 0.051 mol), 2,2-dinitrile / azoisomassylanoic acid (AIBN) And purged with nitrogen for 10 to 12 minutes to remove oxygen. The mixture was then polymerized for 2.5 hours at 700 degrees Celsius. The reactor was cooled and the resulting material was dissolved in 20 ml of dioxane and then precipitated in a 7 to 8-fold excess of isopropyl alcohol. The precipitation process was repeatedly purified and then dried to obtain a copolymer. (yield: 67 to 69%, intrinsic viscosity (chloroform): 0.33 dl / g)

코폴리머는 14.7 mol%의 MFPMA와 85.3 mol%의 BMA를 함유하였다.
The copolymer contained 14.7 mol% MFPMA and 85.3 mol% BMA.

다음, 코팅된 배향 물질층에 대하여 건조 공정을 진행한다. (ST120) 상기 건조 공정은 섭씨 약 20~150도 온도 조건 하에서 약 60~600초간 진행될 수 있으며, 상기 건조 공정에 의해 배향 용액 내 용매가 전부 또는 부분적으로 제거된다.Next, a drying process is performed on the layer of the oriented alignment material. (ST120) The drying process may be performed at a temperature of about 20 to 150 DEG C for about 60 to 600 seconds, and the solvent in the alignment solution is completely or partially removed by the drying process.

다음, 배향 물질층에 대하여 러빙 공정을 진행한다. (ST130) 상기 배향 공정은 러빙포를 이용하여 진행될 수 있으며, 이에 따라 액정층(170) 내 액정분자의 초기 배열이 결정된다.Next, the rubbing process is performed on the alignment material layer. (ST130) The alignment process may be performed using a rubbing cloth, whereby the initial alignment of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 170 is determined.

다음, 배향 물질층에 대하여 UV를 조사함으로써, 상기 화학식5로 표시된 물질의 광가교(photo-crosslinking)를 진행시킨다. 따라서, 상기 화학식4의 폴리아크릴레이트 화합물을 포함하는 제 2 배향막(160)을 제조할 수 있다.Next, photo-crosslinking of the substance represented by the above-mentioned chemical formula 5 is carried out by irradiating UV with respect to the orientation material layer. Accordingly, the second alignment layer 160 including the polyacrylate compound of Formula 4 can be prepared.

이때, UV는 약 2~10J/㎠의 도즈(dose) 조건으로 조사되며, 비편광-비시준 (non-polarized and non-collimate) UV-B (254nm)일 수 있다.
At this time, UV is irradiated under a dose of about 2 to 10 J / cm 2, and may be non-polarized and non-collimated UV-B (254 nm).

종래 폴리이미드를 이용한 배향막의 경우 이미드화 반응을 위해서 비교적 높은 온도인 섭씨 230도의 소성 공정이 요구되며, 이와 같이 높은 소성 공정에 의해 플렉서블 기판이 손상되는 문제가 발생하였다.Conventional alignment films using polyimide require a firing step at a relatively high temperature of 230 degrees Celsius for imidization reaction, and the flexible substrate is damaged by such a high firing step.

그러나, 전술한 바와 같이, 본 발명의 배향막은 비교적 저온(섭씨 20~150도) 소성(또는 건조)이 가능한 폴리아크릴레이트 화합물로 이루어지고 UV 조사에 의해 광가교가 진행되기 때문에, 높은 공정 온도에 의한 기판 등 구성 요소의 손상을 방지할 수 있다.
However, as described above, since the alignment film of the present invention is made of a polyacrylate compound capable of being fired (or dried) at a relatively low temperature (20 to 150 degrees Celsius) and photo-crosslinking proceeds by UV irradiation, It is possible to prevent the components such as the substrate from being damaged.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.6 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는, 서로 마주하는 제 1 기판(201) 및 제 2 기판(250)과, 상기 제 1 및 제 2 기판(201, 250) 각각의 내측에 위치하는 제 1 및 제 2 배향막(240, 260)과, 상기 제 1 기판(201)의 외측에 위치하는 제 1 편광판(282)과, 상기 제 2 기판(250)과 상기 제 2 배향막(260) 사이에 위치하는 제 2 편광판(284)과, 상기 제 1 및 제 2 배향막(240, 260) 사이에 위치하는 액정층(270)을 포함한다.6, a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention includes a first substrate 201 and a second substrate 250 facing each other, a first substrate 201 and a second substrate 201, The first and second alignment films 240 and 260 positioned on the inner side of the first substrate 201 and the second substrate 250 and the first polarizer 282 positioned on the outer side of the first substrate 201, A second polarizing plate 284 positioned between the second alignment layers 260 and a liquid crystal layer 270 disposed between the first and second alignment layers 240 and 260.

상기 제 1 및 제 2 기판(201, 250) 각각은 플렉서블한 플라스틱 기판일 수 있으며, 상기 제 1 및 제 2 편광판(282, 284)의 광투과축은 서로 수직하다. 한편, 상기 제 1 및 제 2 기판(201, 250) 각각은 유리기판일 수 있다.Each of the first and second substrates 201 and 250 may be a flexible plastic substrate, and the light transmission axes of the first and second polarizers 282 and 284 are perpendicular to each other. Each of the first and second substrates 201 and 250 may be a glass substrate.

또한, 상기 제 2 편광판(284)과 상기 제 2 기판(250) 사이에는 패턴드 리타더가 포함될 수 있다. 상기 패턴드 리타더가 포함되는 경우, 상기 액정표시장치는 3D 영상 표시에 이용된다.The patterned retarder may be included between the second polarizer 284 and the second substrate 250. When the patterned retarder is included, the liquid crystal display device is used for 3D image display.

이와 같이, 제 2 편광판(284)이 제 1 및 제 2 기판(201, 250) 사이에 위치하는 구조는 인셀 폴 (in-cell pol) 구조로 지칭된다. 인셀 폴 구조 액정표시장치에서 패턴드 리타더가 제 2 기판(250)과 제 2 편광판(284) 사이에 형성되는 경우, 표시화소와 패턴드 리타더의 화소열 간 거리가 감소하기 때문에 시야각, 즉 상하 시야각이 향상된다.The structure in which the second polarizing plate 284 is positioned between the first and second substrates 201 and 250 is referred to as an in-cell pol structure. When the pattern reliader is formed between the second substrate 250 and the second polarizing plate 284 in the in-cell polarized structure liquid crystal display device, since the distance between the display pixel and the pixel row of the pattern reliader decreases, The upper and lower viewing angles are improved.

즉, 3D 표시장치에서의 시야각을 보여주는 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 상부 편광판(pol)과 패턴드 리타더(PR)가 제 2 기판(SUB2) 외측면에 위치하는 경우, 패턴드 리타더(PR)와 표시 화소의 거리가 증가하기 때문에, 시야각이 감소한다. (도 7a)7A and 7B showing the viewing angle in the 3D display device, when the upper polarizer pol and the patterned retarder PR are located on the outer surface of the second substrate SUB2, The viewing angle decreases because the distance between the display pixel PR and the display pixel increases. (Fig. 7A)

그러나, 도 7b에서와 같이, 상부 편광판(pol)과 패턴드 리타더(PR)가 제 1 기판(SUB1)과 제 2 기판(SUB2) 사이, 보다 정확히는 제 2 기판(SUB2)의 내측면에 위치하는 경우, 패턴드 리타더(PR)와 표시 화소의 거리가 감소하기 때문에, 시야각이 증가한다.7B, the upper polarizer pol and the pattern reliader PR are positioned between the first substrate SUB1 and the second substrate SUB2, or more precisely, on the inner surface of the second substrate SUB2, The viewing angle increases because the distance between the pattern reliader PR and the display pixel decreases.

본 발명에서는, 상부 편광판인 제 2 편광판(284)과 패턴드 리타더(286)를 제 2 기판(250)의 내측에 형성함으로써, 3D 액정표시장치에서의 시야각을 향상시킬 수 있다.In the present invention, the viewing angle in the 3D liquid crystal display device can be improved by forming the second polarizing plate 284 and the patterned retarder 286, which are the upper polarizing plate, inside the second substrate 250.

다시 도 6을 참조하면, 상기 제 1 기판(201)의 내측에는, 제 1 방향을 따라 게이트 배선(도 3의 103)이 형성되고, 게이트 절연막(210)을 개재하여 상기 게이트 배선(도 3의 103)과 교차하는 데이터 배선(212)이 제 2 방향을 따라 형성된다. 상기 게이트 배선(도 3의 103)과 상기 데이터 배선(212)이 서로 교차함으로써 화소 영역(P)이 정의된다. 또한, 상기 게이트 배선과 평행하게 이격되는 공통배선(도 3의 107)과 이로부터 데이터 배선과 평행하게 연장되는 보조 공통전극(209a, 209b)이 형성된다.Referring again to FIG. 6, a gate wiring (103 in FIG. 3) is formed along the first direction on the inner side of the first substrate 201, and the gate wiring 103 are formed along the second direction. The pixel region P is defined by intersection of the gate wiring (103 in FIG. 3) and the data wiring 212. Further, common wirings (107 in Fig. 3) spaced apart in parallel to the gate wirings and auxiliary common electrodes 209a and 209b extending therefrom in parallel with the data wirings are formed.

상기 화소 영역(P)에는, 상기 게이트 배선(도 3의 103) 및 상기 데이터 배선(212)과 전기적으로 연결된 박막트랜지스터(도 3의 Tr)가 위치한다.In the pixel region P, a thin film transistor (Tr in FIG. 3) electrically connected to the gate wiring (103 in FIG. 3) and the data wiring 212 is located.

상기 박막트랜지스터(Tr)는, 상기 제 1 기판(201) 상에 형성되는 게이트 전극(도 3의 105)과, 상기 게이트 절연막(210)을 개재하여 상기 게이트 전극(도 3의 105)과 중첩하는 반도체층(미도시)과, 상기 반도체층(미도시) 상에서 서로 이격하는 소스 전극(도 3의 114) 및 드레인 전극(도 3의 116)을 포함한다.The thin film transistor Tr includes a gate electrode (105 in Fig. 3) formed on the first substrate 201 and a gate electrode (105 in Fig. 3) overlapping the gate electrode A semiconductor layer (not shown), and a source electrode (114 in FIG. 3) and a drain electrode (116 in FIG. 3) spaced from each other on the semiconductor layer (not shown).

상기 게이트 전극(도 3의 105)은 상기 게이트 배선(도 3의 103)에 연결되고, 상기 소스 전극(도 3의 114)은 상기 데이터 배선(212)에 연결된다. 상기 소스 전극(도 3의 114)은 상기 드레인 전극(도 3의 116)과 서로 이격하여 위치한다. 상기 반도체층(미도시)은 순수 비정질 실리콘으로 이루어지는 액티브층(미도시)과 불순물 비정질 실리콘으로 이루어지는 오믹 콘택층(미도시)을 포함할 수 있다. 한편, 상기 반도체층(미도시)은 산화물반도체물질의 단일층 구조일 수 있다.The gate electrode (105 in FIG. 3) is connected to the gate wiring (103 in FIG. 3), and the source electrode (114 in FIG. 3) is connected to the data wiring 212. The source electrode (114 in FIG. 3) is spaced apart from the drain electrode (116 in FIG. 3). The semiconductor layer (not shown) may include an active layer (not shown) made of pure amorphous silicon and an ohmic contact layer (not shown) made of impurity amorphous silicon. Meanwhile, the semiconductor layer (not shown) may have a single layer structure of an oxide semiconductor material.

산화실리콘 또는 질화실리콘과 같은 무기절연물질로 이루어지는 제 1 보호층(218)이 상기 데이터 배선(212)과 상기 박막트랜지스터(도 3의 Tr)를 덮으며 형성되고, 상기 제 1 보호층(218) 상에는 포토아크릴과 같은 유기절연물질로 이루어지며 평탄한 표면을 갖는 제 2 보호층(224)이 형성된다.A first protective layer 218 made of an inorganic insulating material such as silicon oxide or silicon nitride is formed covering the data line 212 and the thin film transistor (Tr in FIG. 3) A second protective layer 224 made of an organic insulating material such as photo-acryl and having a flat surface is formed.

상기 제 2 보호층(224) 및 상기 제 1 보호층(218)에는 상기 드레인 전극(도 3의 116)을 노출하는 드레인 콘택홀(도 3의 119)이 형성된다. 상기 제 1 및 제 2 보호층(218, 224) 중 어느 하나는 생략될 수 있다.A drain contact hole (119 in FIG. 3) is formed in the second passivation layer 224 and the first passivation layer 218 to expose the drain electrode (116 in FIG. 3). Either one of the first and second protective layers 218 and 224 may be omitted.

상기 제 2 보호층(224) 상에는 교대로 배열되는 화소 전극(230)과 공통 전극(232)이 형성된다. The pixel electrode 230 and the common electrode 232 are alternately arranged on the second passivation layer 224.

상기 화소 전극(230)은 상기 드레인 콘택홀(도 3의 119)을 통해 상기 드레인 전극(도 3의 116)에 연결된다. 또한, 상기 공통 전극(232)은 공통배선(도 3의 107)에 전기적으로 연결될 수 있다.The pixel electrode 230 is connected to the drain electrode (116 in FIG. 3) through the drain contact hole (119 in FIG. 3). In addition, the common electrode 232 may be electrically connected to a common wiring (107 in FIG. 3).

상기 화소 전극(230)과 상기 공통 전극(232) 상에는 제 1 배향막(240)이 형성된다.A first alignment layer 240 is formed on the pixel electrode 230 and the common electrode 232.

상기 제 2 기판(250)의 내측에는, 상기 박막트랜지스터(Tr)와, 상기 게이트 배선(도 3의 103)과 상기 데이터 배선(212)을 가리는 블랙매트릭스(252)가 형성되고, 각 화소 영역(P)에 대응하여 컬러필터층(256)이 형성된다.A thin film transistor Tr and a black matrix 252 covering the gate wiring (103 in FIG. 3) and the data wiring 212 are formed in the second substrate 250, P, the color filter layer 256 is formed.

또한, 상기 컬러필터층(256) 상에는 패턴드 리타더(286)와 제 2 편광판(284)이 형성되고, 상기 제 2 편광판(284) 상에 제 2 배향막(260)이 형성된다. 즉, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는 인셀-폴 타입 구조를 갖는다.A pattern drift layer 286 and a second polarizing plate 284 are formed on the color filter layer 256 and a second alignment layer 260 is formed on the second polarizing plate 284. That is, the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention has an in-pole type structure.

상기 제 1 및 제 2 배향막(240, 260) 사이에는 액정층(270)이 형성되며, 상기 액정층(270) 내 액정분자의 초기 배열은 상기 제 1 및 제 2 배향막(240, 260)에 의해 결정된다.A liquid crystal layer 270 is formed between the first and second alignment layers 240 and 260. The initial alignment of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 270 is performed by the first and second alignment layers 240 and 260 .

본 발명의 제 1 및 제 2 배향막(240, 260)은 상기 화학식4를 반복단위로 갖는 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PA) 화합물로 이루어지며, 저온 소성 공정에 의해 형성될 수 있다.The first and second alignment layers 240 and 260 of the present invention are formed of a polyacrylate (PA) compound having the repeating unit represented by Chemical Formula 4 and can be formed by a low-temperature firing process.

따라서, 종래 고온 공정이 요구되는 폴리이미드 배향막에 의한 플렉서블 기판의 손상을 방지할 수 있다.Therefore, it is possible to prevent the flexible substrate from being damaged by the polyimide alignment film which is required in the conventional high-temperature process.

또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는 인셀-폴 구조를 가져 3D 영상 표시에 있어 시야각이 향상되는 효과를 갖는다. 이와 같은 구조에서, 패턴드 리타더(286)와 제 2 편광판(284)이 형성된 상태에서 그 상부에 제 2 배향막(260)이 형성된다.In addition, the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention has an in-cell structure and has an effect of improving the viewing angle in 3D image display. In this structure, the second alignment film 260 is formed on the patterned retarder 286 and the second polarizer 284 in a state where the patterned retarder 286 and the second polarizer 284 are formed.

종래 고온 소성 공정이 요구되는 폴리이미드 배향막을 이용하는 경우, 편광판 손상에 의한 명암비 저하의 문제 또는 패턴드 리타더 손상에 의한 3D 영상의 크로스-토크(cross-talk) 문제가 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명에서는, 섭씨 150도 이하 온도 조건에서 소성이 가능한 폴리아크릴레이트 배향막이 이용되기 때문에, 전술한 문제가 방지된다.
In the case of using a polyimide alignment film which requires a high-temperature firing process in the related art, there may be a problem of lowering the contrast ratio due to the polarizing plate damage or a cross-talk problem of the 3D image due to the patterned retarder damage. However, in the present invention, since the polyacrylate alignment film capable of being fired at a temperature of 150 DEG C or less is used, the above-described problem is prevented.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 분야의 통상의 기술자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It can be understood that it is possible.

101, 201: 제 1 기판 150, 250: 제 2 기판
103: 게이트 배선 105: 게이트 전극
107: 공통 배선 109a, 109b, 209a, 209b: 보조 공통전극
110, 210: 게이트 절연막 112, 212: 데이터 배선
114: 소스 전극 116: 드레인 전극
118, 218: 제 1 보호층 124, 224: 제 2 보호층
130, 230: 화소 전극 132, 232: 공통 전극
140, 240: 제 1 배향막 160, 260: 제 2 배향막
170, 270: 액정층 182, 282: 제 1 편광판
184, 284: 제 2 편광판 286: 패턴드 리타더
101, 201: a first substrate 150, 250: a second substrate
103: gate wiring 105: gate electrode
107: common wiring 109a, 109b, 209a, 209b: auxiliary common electrode
110, 210: gate insulating film 112, 212: data wiring
114: source electrode 116: drain electrode
118, 218: first protective layer 124, 224: second protective layer
130, 230: pixel electrode 132, 232: common electrode
140, 240: first alignment layer 160, 260: second alignment layer
170, 270: liquid crystal layers 182, 282: first polarizing plate
184, 284: second polarizer plate 286: pattern-retarder

Claims (12)

하기 화학식으로 표시되는 반복단위를 갖고, R은 C1~C30의 알킬 그룹에서 선택되며, m+n=1 (n≥m)이고, m=0.1~0.5, n=0.5~0.9인 것을 특징으로 하는 배향막용 화합물.
Figure pat00012

Wherein R has a repeating unit represented by the following formula: R is selected from C1-C30 alkyl groups, m + n = 1 (n? M), m = 0.1 to 0.5 and n = 0.5 to 0.9 Compound for alignment film.
Figure pat00012

하기 화학식으로 표시되는 반복단위를 갖는 물질을 포함하고, R은 C1~C30의 알킬 그룹에서 선택되며, m+n=1 (n≥m)이고, m=0.1~0.5, n=0.5~0.9인 것을 특징으로 하는 배향막.
Figure pat00013

Wherein R is selected from C1-C30 alkyl groups, m + n = 1 (n? M), m = 0.1 to 0.5, n = 0.5 to 0.9 .
Figure pat00013

기판 상에 하기 화학식으로 표시되는 배향막용 화합물과 용매를 포함하는 배향물질 용액을 코팅하여 배향 물질층을 형성하는 단계와;
상기 배향 물질층을 건조하는 단계와;
상기 배향 물질층을 러빙하는 단계와;
상기 러빙된 배향 물질층에 UV를 조사하여 상기 배향막용 화합물을 광가교시키는 단계
를 포함하고,
R은 C1~C30의 알킬 그룹에서 선택되며, m+n=1 (n≥m)이고, m=0.1~0.5, n=0.5~0.9인 것을 특징으로 하는 배향막의 제조 방법.
Figure pat00014

Forming an alignment material layer on the substrate by coating an aligning material solution containing a compound for alignment layer represented by the following formula and a solvent;
Drying the layer of oriented material;
Rubbing the layer of oriented material;
Irradiating the rubbed alignment material layer with UV light to photo-crosslink the compound for alignment layer
Lt; / RTI >
R is selected from C1-C30 alkyl groups, m + n = 1 (n? M), m = 0.1 to 0.5, and n = 0.5 to 0.9.
Figure pat00014

제 3 항에 있어서,
상기 UV 조사 단계는 2~10J/㎠의 도즈(dose) 조건으로 진행되는 것을 특징으로 하는 배향막의 제조 방법.
The method of claim 3,
Wherein the UV irradiation step is performed under a dose of 2 to 10 J / cm 2.
제 3 항에 있어서,
상기 건조 단계는, 섭씨 20~150도 온도 조건에서 진행되는 것을 특징으로 하는 배향막의 제조 방법.
The method of claim 3,
Wherein the drying step is performed at a temperature of 20 to 150 ° C.
제 3 항에 있어서,
상기 용매는 상기 건조 단계의 온도보다 낮은 휘발 온도를 갖고 상기 건조 단계에서 휘발되는 것을 특징으로 하는 배향막의 제조 방법.
The method of claim 3,
Wherein the solvent has a volatilization temperature lower than the temperature of the drying step and is volatilized in the drying step.
제 6 항에 있어서,
상기 용매는 상기 UV를 흡수함으로써, 상기 배향막용 화합물을 광가교시키는 단계에서 더 휘발되는 것을 특징으로 하는 배향막의 제조 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the solvent is further volatilized in the step of photo-crosslinking the compound for alignment film by absorbing the UV.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 용매는 hexyl acetate, butyl cellosolve, methylethylketone, 메탄올, 톨루엔 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 배향막의 제조 방법.
8. The method according to claim 6 or 7,
Wherein the solvent comprises at least one of hexyl acetate, butyl cellosolve, methylethylketone, methanol, and toluene.
제 1 기판과;
상기 제 1 기판 상에 위치하는 화소 전극과;
상기 화소 전극을 덮는 제 1 배향막과;
상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판과;
상기 제 1 및 제 2 기판 중 어느 하나에 위치하는 공통 전극과;
상기 제 2 기판 내측에 위치하는 제 2 배향막과;
상기 제 1 및 제 2 배향막 사이에 위치하는 액정층을 포함하고,
상기 제 1 및 제 2 배향막 중 적어도 어느 하나는 하기 화학식으로 표시되는 반복단위를 갖는 물질을 포함하고, R은 C1~C30의 알킬 그룹에서 선택되며, m+n=1 (n≥m)이고, m=0.1~0.5, n=0.5~0.9인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
Figure pat00015

A first substrate;
A pixel electrode disposed on the first substrate;
A first alignment layer covering the pixel electrode;
A second substrate facing the first substrate;
A common electrode disposed on one of the first and second substrates;
A second alignment layer located inside the second substrate;
And a liquid crystal layer disposed between the first and second alignment films,
Wherein at least one of the first and second alignment layers comprises a material having a repeating unit represented by the following formula, R is selected from a C1 to C30 alkyl group, m + n = 1 (n? M) m is from 0.1 to 0.5, and n is from 0.5 to 0.9.
Figure pat00015

제 9 항에 있어서,
상기 제 1 기판 외측면에 위치하는 제 1 편광판과;
상기 제 2 기판과 상기 제 2 배향막 사이에 위치하는 제 2 편광판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
10. The method of claim 9,
A first polarizer disposed on the outer surface of the first substrate;
And a second polarizing plate disposed between the second substrate and the second alignment film.
제 10 항에 있어서,
상기 제 2 기판과 상기 제 2 편광판 사이에 위치하는 패턴드 리타더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
11. The method of claim 10,
And a patterned retarder positioned between the second substrate and the second polarizer.
제 9 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 기판은 플렉서블 기판인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the first and second substrates are flexible substrates.
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