KR0163897B1 - 화소를 4분할 배향하는 액정 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

화소를 4분할 배향하는 액정 표시 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 한 번의 러빙을 통하여 배향 방향이 서로 반대인 두 도메인을 포함하도록 두 기판을 형성하고, 두 기판을 기준선을 중심으로 서로 평행하게 설치하여 액정 패널이 4개의 영역으로 분할됨으로써 시야각이 커지는 효과가 있는 액정 표시 장치의 제조 방법이다.

Description

화소를 4분할 배향하는 액정 표시 장치의 제조 방법
제1a도 내지 제1f도는 종래의 액정 표시 장치의 제조 방법을 그 공정 순서에 따라 도시한 단면도이고,
제2a도는 화소를 2분할하여 배향한 TFT기판의 평면도이도, 제2b도는 칼라 필터의 평면도이며, 제2c도는 두 기판을 합하여 조립하였을 때의 배향 방향을 도시한 평면도이고,
제3a도 내지 제3f도는 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 제조 방법을 그 공정 순서에 따라 도시한 단면도이고,
제4a도와 제4b도는 본 발명의 제1실시예에 의한 화소의 2분할 러빙법에 의한 TFT기판과 칼리 필터 기판의 평면도이고,
제4c도는 두 기판을 조립하여 형성한 액정 표시 장치의 평면도이고,
제5a도와 제5b도는 본 발명의 제2실시예에 의한 화소의 2분할 러빙법에 의한 TFT기판과 칼라 필터 기판의 평면도이고,
제5c도는 두 기판을 조립하여 형성한 액정 표시 장치의 평면도이고,
제6a도와 제6b도는 본 발명의 제3실시예에 의한 화소의 2분할 러빙법에 의한 TFT기판과 칼라 필터의 평면도이고,
제6c도는 두 기판을 조립하여 형성한 액정 표시 장치의 평면도이고,
제7a도와 제7b도는 본 발명의 제4실시예에 의한 화소의 2분할 러빙법에 의한 TFT기판과 칼라 필터 기판의 평면도이고,
제7c도는 두 기판을 조립하여 형성한 액정 표시 장치의 평면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 기판 20, 30 : 배향막
22, 24, 26, 28 : 러빙딘 배향막 21, 23, 25, 27 : 도메인
50 : 감광막
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 화소를 4분할 배향하여 시야각을 개선하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
멀티 미디어(multi-media) 도래에 따른 표시 장치(liquid crystal display)의 가장 큰 문제점인 좁고 불균일한 시야각을 개선하기 위하여, 화소 분할 러빙 배향법, 전극 화소 분할법, 위상차 필름 시용법, In-plane Switching Mode 및 Multi-Domain(다수 도메인) 등이 시도되고 있다. 평판 패널 디스플레이의 시야각 개선을 위한 가장 이상적인 방법은 화소를 4분할 배향하는 것으로써 알려져 있는데, 기존의 4분할 배향 방법은 두 번의 러빙 및 한번의 포트 리소그래피(Photoithography)를 적용함으로써 기존의 공정보다 한 번의 러빙 공정이 추가되면서 러빙시 오물 침투에 의한 많은 불량을 야기시킴으로 인하여 수율 측면에서 많은 문제점을 가지고 있다.
일반적으로 배향막으로 사용하고 있는 고분자 배향막(Polyimide)은 액정 분자를 러빙 방향으로 배향시키는 특성이 있고, 러빙된 폴리스티렌(PS:Polystyrene)막은 액정 분자를 러빙 방향에 대해 수직하게 배향시키는 특징이 있다. 현재의 폴리스티렌막은 선경사각이 '0'도이지만, 본 발명에서는 러빙 방향과 수직 배향시키는 폴리스티렌막을 벤젠 고리(benzene ring)의 파라(Para)의 위치에 포화 또는 불포화 알킬 군(Alkyl Group)을 치환하는 기법을 적용하여 합성된 물질을 사용 액정 분자의 선경사각을 주는 두 가지 폴리스티렌막을 사용한다. 여기 두 폴리스티렌막 중 러빙된 한 폴리스티렌막은 액정 분자를 러빙 방향에 대해 좌선성 쪽으로 수직 배향시킨다.
그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 종래의 화소를 4분할 배향하는 액정 표시 장치의 제조 방법에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
제1a도 내지 제1f도는 종래의 액정 표시 장치의 제조 방법을 그 공정 순서에 따라 도시한 단면도이다.
제1a도에 도시한 바와 같이, 기판 이에 배향막을 형성한다.
제1b도에 도시한 바와 같이, 배향막을 1차 러빙한다.
제1c도에 도시한 바와 같이, 배향막 위에 포토 레지스트를 형성한다.
제1d도에 도시한 바와 같이, 노광하여 현상한다.
제1e도와 같이, 배향막을 2차 러빙하여 배향막의 일부를 원래의 배향 방향과 반대 방향으로 배향되도록 한다.
제1f도에 도시한 바와 같이, 포토 레지스트를 제거한다.
제2a도는 화소를 2분할하여 배향한 TFT기판의 평면도이고, 제2b도는 칼라 필터의 평면도이며, 제2c도는 두 기판을 합하여 조립하였을 때의 배향 방향을 도시한 평면도이다.
제2a도와 같이 배향 방향이 서로 다른 두 도메인을 포함하는 TFT기판과 제2b도와 같이 배향 방향이 서로 다른 두 도메인을 포함하는 칼라 필터 기판을 조립하면 제2c도와 같이, 네 도메인을 포함하게 된다.
이러한 종래의 액정 표시 장치의 제조 방법에서는 화소를 4분할 배향함으로써, 액정 표시 장치의 불균일한 시야각을 개선한다.
그러나, 이러한 종래의 액정 표시 장치의 제조 방법에서는 화소를 4분할 배향하기 위하여 TFT기판과 칼라 필터 기판을 각각 2번의 러빙과 포토리소그래피를 해 주어야 하기 때문에 기존의 공정보다 한번의 러빙 공정이 추가되면서 러빙시 오물 침투에 의한 많은 불량을 야기시키므로 수율측면에서의 많은 문제점을 가지고 있다.
본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 별도의 추가되는 공정없이 화소를 4분할하여 한번의 러빙으로 시야각을 개선하는데에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은,
기판 위에 제1 배향막을 형성하는 제1단계,
제1배향막 위에 제2 배향막을 형성하는 제2단계,
제2배향막 위에 감광막을 형성하는 제3단계.
현상하여 감광막 패턴을 형성하고, 이를 마스크로하여 제2 배향막의 일부를 제거하는 제4단계.,
제1배향막과 제2배향막을 러빙하여 두 배향막이 서로 반대 방향으로 배향하도 하는 제5단계를 포함하고 있다.
본 발명에 따른 이러한 액정 표시 장치의 제조 방법에서는 한 번의 러빙을 통하여 배향 방향이 서로 반대인 두 도메인을 포함하도록 두 기판을 형성하고, 두 기판을 기준선을 중심으로 서로 평행하게 설치하여 액정 패널이 4개의 영역으로 분할됨으로써 시야각이 커지게 된다.
그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 화소를 4분할 배향한 액정 표시 장치의 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명한다.
제3a도 내지 제3f도는 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 제조 방법을 그 공정 순서에 따라 도시한 단면도이다.
제3a도에서와 같이, 유리 기판 위에 폴리스티렌(PS:Polysterene)의 제1배향막을 형성한다.
제3b도에서와 같이, 제1 배향막 위에 폴리스티렌의 제2배향막을 형성한다.
제3c도에서와 같이, 제2배향막 위에 감광막을 형성한다.
제3d도에서와 같이, 기판에 자외선을 조사하고 현상한다. 제2배향막의 일부를 제거한다.
제3e도에서와 같이, 감광막을 제거한다.
제3f도에서와 같이, 제1배향막(20)과 제2배향막(30)을 러빙한다. 이때, 제1배향막(20)과 제2배향막(30)중 하나는 액정 분자를 러빙 방향에 대해 우선성 쪽으로 수직 배향시키고 다른 하나는 액정 분자를 러빙 방향에 대해 좌선성 쪽으로 수직 배향시키는 것으로 배향 방향이 서로 반대가 된다.
제4a도와 제4b도는 본 발명의 제1실시예에 의한 화소의 2분할 러빙법에 의한 TFT기판과 칼라 필터 기판의 평면도이고 제4c도는 두 기판을 조립하여 형성한 액정 표시 장치의 평면도이다.
제4a도에 도시한 바와 같이, TFT기판은 대각선을 기준으로 하여 두 도메인(22, 24)으로 나누어져 있고, 한 도메인(22)은 좌측으로 배향이 되어 있고, 다른 하나는 이와 반대 방향으로 배향되어 있다.
이때 칼라 필터 기판은 제4b도에서 보듯이 TFT기판과 마찬가지로 대각선을 기준으로 하여 두 도메인(26, 28)으로 나누어져 있으며, 한 도메인(28)의 배향 방향은 위쪽으로 다른 하나의 도메인은 이와 반대 방향으로 배향되어 있다.
따라서, 위의 두 기판을 조합되면 제4c도에서와 같이, 전체가 네 도메인(21, 23, 25, 27)으로 나뉘고, 각 도메인(21, 23, 25, 27)의 배향방향은 서로 다르다.
제5a도와 제5b도는 본 발명의 제2실시예에 의한 화소의 2분할 러빙법에 의한 TFT기판과 칼라 필터 기판의 평면도이고 제4c도는 두 기판을 조립하여 형성한 액정 표시 장치의 평면도이다.
제5a도에 도시한 바와 같이, TFT기판은 대각선을 기준으로 하여 두 도메인(22, 24)으로 나누어져 있고, 한 도메인(24)은 좌측으로 배향이 되어 있고, 다른 하나는 이와 반대 방향으로 배향되어 있다.
이때 칼라 필터 기판은 제5b도에서 보듯이 TFT기판과 마찬가지로 대각선을 기준으로 하여 두 도메인(26, 28)으로 나누어져 있으며, 한 도메인(26)의 배향 방향은 위쪽으로 다른 하나의 도메인은 이와 반대 방향으로 배향되어 있다.
따라서, 위의 두 기판을 조합되면 제5c도에서와 같이, 전체가 네 도메인(21, 23, 25, 27)으로 나누어지고, 각 도메인의 배향방향은 서로 다르다.
제6a도와 제6b도는 본 발명의 제3실시예에 의한 화소의 2분할 러빙법에 의한 TFT기판과 칼라 필터 기판의 평면도이고 제4c도는 두 기판을 조립하여 형성한 액정 표시 장치의 평면도이다.
제6a도에 도시한 바와 같이, TFT기판은 세로축 수직 이등분선을 기준으로 하여 두 도메인(22, 24)으로 나누어져 있고, 한 도메인(24)은 위쪽으로 배향이 되어 있고, 다른 하나는 이와 반대 방향으로 배향되어 있다.
이때 칼라 필터 기판은 제6b도에서 보듯이 가로축 수직 이등분선을 기준으로 하여 두 도메인(26, 28)으로 나누어져 있으며, 한 도메인(26)의 배향 방향은 좌측이며 다른 하나의 도메인은 이와 반대 방향으로 배향되어 있다.
따라서, 위의 두 기판을 조합하면 제6c도에서와 같이, 전체가 네 도메인(21, 23, 25, 27)으로 나누어지고, 각 도메인의 배향방향은 서로 다르다.
제7a도와 제7b도는 본 발명의 제4실시예에 의한 화소의 2분할 러빙법에 의한 TFT기판과 칼라 필터 기판의 평면도이고 제7c도는 두 기판을 조립하여 형성한 액정 표시 장치의 평면도이다.
제7a도에 도시한 바와 같이, TFT기판은 세로축 수직 이등분선을 기준으로 하여 두 도메인(22, 24)으로 나누어져 있고, 한 도메인(22)은 위쪽으로 배향이 되어 있고, 다른 하나는 이와 반대 방향으로 배향되어 있다.
이때 칼라 필터 기판은 제7b도에서 보듯이 가로축 수직 이등분선을 기준으로 하여 두 도메인(26, 28)으로 나누어져 있으며, 한 도메인(28)의 배향 방향은 좌측이며 다른 하나의 도메인은 이와 반대 방향으로 배향되어 있다.
따라서, 위의 두 기판을 조합하면 제7c도에서와 같이, 전체가 네 도메인(21, 23, 25, 27)으로 나누어지고, 각 도메인의 배향방향은 서로 다르다.
이상과 같은 네가지 실시예에서, 칼라 필터 기판과 TFT기판의 배향을 서로 바꾸어 실시하여도 그 효과는 같다.
따라서, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조방법은 한 번의 러빙을 통하여 배향 방향이 서로 반대인 두 도메인을 포함하도록 두 기판을 형성하고, 두 기판을 기준선을 중심으로 서로 평행하게 설치하여 액정 패널내의 화소가 4개의 영역으로 분할됨으로써 시야각이 커지는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 기판 위에 제1배향막을 형성하는 제1단계, 상기 제1배향막 위에 제2배향막을 형성하는 제2단계, 상기 제2배향막 위에 감광막을 형성하는 제3단계, 현상하여 감광막 패턴을 형성하고, 이를 마스크로하여 상기 제2 배향막의 일부를 제거하는 제4단계, 상기 제1배향막과 상기 제2배향막을 러빙하여 두 배향막이 서로 반대 방향으로 배향하도 하는 제5단계를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에서, 상기 제1배향막은 러빙 방향에 대하여 액정 분자를 좌선성으로 배향시키는 배향막으로 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에서, 상기 제2배향막은 러빙 방향에 대하여 액정 분자를 우선성으로 배향시키는 배향막으로 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  4. 제1항에서, 상기 제2배향막을 상기 기판의 중심선을 기준으로하여 한 쪽 부분에 형성되어 있는 상기 제2 배향막을 제거하여 상기 제2배향막이 제거된 영역과 상기 제2배향막이 형성되어 있는 영역의 크기가 같게 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  5. 제4항에서, 상기 기판의 중심선을 상기 기판의 대각선 방향으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  6. 제5항에서, 상기 기판의 두 개의 상기 중심선이 대응하도록 하여 서로 평행하도록 설치하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치의 제조방법.
  7. 제6항에서, 상기 기판 중에서 하나의 기판은 배향 방향이 좌측과 우측인 도메인을 포함하는 액정 표시 장치의 제조방법.
  8. 제6항 또는 제7항에서, 상기 기판 중에서 하나의 기판은 배향 방향이 위쪽과 아래쪽인 도메인을 포함하는 액정 표시 장치의 제조방법.
  9. 제4항에서, 상기 기판의 중심선을 상기 기판의 한 모서리의 수직 이등분선으로 하는 액정 표시 장치의 제조방법.
  10. 제9항에서, 상기 기판 두 개의 상기 중심선이 대응하도록 하여 서로 평행하도록 설치하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치의 제조방법.
  11. 제10항에서, 상기 기판 중에서 하나의 기판은 배향 방향이 좌측과 우측인 도메인을 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에서, 상기 기판 중에서 하나의 기판은 배향 방향이 위쪽과 아래쪽은 도메인을 포함하는 액정 표시 장치의 제조방법.
  13. 제1항에서, 상기 제1배향막과 상기 제2배향막은 폴리스티렌으로 형성하는 액정 표시 장치의 제조방법.
  14. 제1항에서, 상기 제1배향막의 선경사각은 0-10。인 액정표시 장치의 제조방법.
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