KR0163921B1 - 계조 반전을 개선하는 액정 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 계조 반전을 개선하는 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 제1배향막과 제2배향막의 배향 방향을 서로 반대가 되도록 하여 제1배향막과 제2배향막이 서로 마주 보도록 배치하는 액정 패널에서 상판 부근의 액정 분자와 하판 부근의 배향 방향이 액정이 꼬인 방향을 따라 볼 때 같도록 하여 정면 부근에서 계조 반전을 개선하는 효과가 있는 액정 표시 장치이다.

Description

계조 반전을 개선하는 액정 표시 장치의 제조 방법

제1도의 (a) 내지 (c)는 종래의 DDTN 방식의 액정 표시 장치의 구조를 도시한 단면도이고,

제2도의 (a) 내지 (c)는 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 구조를 도시한 단면도이고,

제3도의 (a) 내지 (e)는 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 제조 방법의 제1실시예를 그 공정 순서에 따라 도시한 단면도이고,

제4도의 (a) 내지 (e)는 본 발명에 의한 액정 표시 장치 제조 방법의 제2실시예를 그 공정 순서에 따라 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 하판 12 : 제1배향막

14 : 제2배향막 16 : 포토 레지스트

20 : 상판 30 : 액정 분자

본 발명은 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 계조 반전을 개선하는 액정 표시의 제조 방법에 관한 것이다. 일반적으로 DDTN(domain divided twisted nematic) 방식은 상하 기판에 낮은 선경사각을 갖는 배향막과 높은 선경사각을 갖는 배향막을 교대로 교차시켜 광시야각 효과를 얻는다. 이는 액정이 낮은 선경사각쪽의 영향보다는 높은 선경사각 쪽의 영향을 더 크게 받음으로써, 전계를 가했을 때 높은 선경사각 방향(낮은 선경사각의 반대 방향)으로 액정 분자가 일어나도록 설계된 것이다.

제품 조사 결과, 정면 시야각 부근(시야각 30°이내)에서 계조반전(gray inversion)이 일어난다. 노말리 블랙 보드(Normally Black mode)인 경우에 블랙 부근의 낮은 계조에서 반전이 일어난다. 이는 상하 기판의 선경사각 방향이 액정이 꼬인 방향을 따라 볼 때, 서로 반대 방향이기 때문에 일어나는 현상이다.

그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 종래의 DDTN 방식에서 전계와 계조의 관계에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.

제1도의 (a) 내지 (c)는 종래의 DDTN 방식의 액정 표시 장치의 구조를 도시한 단면도이다.

제1도의 (a), (b), (c)는 인가 전압이 다른 경우의 액정 표시 장치에서 액정 분자의 상태를 도시한 것이며, (a)는 초기 상태로 인가전압이 스레시홀드(threshold)전압보다 작은 경우이고, (b)는 스레시홀드 전압인 경우, (c)는 인가 전압이 스레시홀드 전압보다 큰 경우를 나타낸다.

제1도에 도시한 바와 같이, 기판의 상판(20)과 하판(10)에는 선경사각이 작은 제1배향막(12)이 형성되어 있고, 제1배향막(12) 위의 일부에 선경사각이 큰 제2배향막(14)이 형성되어 있다. 상판(20)의 제2배향막(14)은 하판(10)의 제1배향막(12)과 대응되며 상판(20)과 하판(10)이 평행하게 배치되어 있다.

제1배향막(12) 위의 액정 분자(30)는 제2배향막(14) 위의 액정 분자(30)의 경사각 보다 작게 배향된다. 또한, 제1배향막(12)위의 액정분자(30)와 제2배향막(14)위의 액정 분자(30)의 배향 방향이 같다.

제1도의 액정 표시 장치가 노말리 블랙 모드인 경우 계조 레벨(gray level)은 전압을 가해줌에 따라 제1배향막(12) 쪽의 액정 분자(30)가 차츰 제2배향막(14) 쪽으로 일어나게 되고, 이 때 제1도의 (b)의 액정 표시 장치가 가장 낮은 계조를 나타낸다.

노말리 화이트 모드인 경우는 반대로 제1도의 (b)의 액정 표시 장치가 가장 높은 계조를 나타낸다.

이러한 종래의 액정 표시 장치에서는 상하 기판에 선경사각이 작은 배향막과 선경사각이 큰 배향막을 교대로 교차시켜 광시야각 효과를 얻게 된다.

그러나, 이러한 종래의 액정 표시 장치는 상기 기판의 제1배향막과 제2배향막이 대응하고 있고, 제1배향막과 제2배향막의 배향 방향이 같으므로 상판 부근의 배향 방향과 하판 부근의 배향 방향이 액정이 꼬인 방향을 따라 볼 때, 서로 반대 방향이기 때문에 정면 시야각 부근에서 계조 반전이 일어난다는 문제점을 가지고 있다.

본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기판의 상판 부근은 배향 방향과 하판 부근의 배향 방향을 액정의 꼬인 방향을 따라 볼 때, 같은 방향으로 향하게 하여 정면 부근에서 계조 반전을 개선하는 데에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은, 기판 위에 제1배향막을 형성하고 러빙하는 제1단계, 제1배향막 위에 상기 제1배향막 보다 선경사각이 큰 제2배향막을 형성하고 러빙하는 제2단계, 제2배향막 위에 포토 레지스트를 이용하여 제2배향막의 일부를 제거하는 제3단계를 포함하고 있다.

또는, 기판 위에 제1배향막을 형성하고 제1배향막 위에 제2배향막을 형성하는 제1단계, 제2배향막을 러빙하고 포토 레지스트를 이용하여 제2배향막의 일부를 제거하는 제2단계, 제1배향막을 러빙하고 포토 레지스트를 제거하는 제3단계를 포함하고 있다.

본 발명에 따른 이러한 액정 표시 장치의 제조 방법에서는 제1배향막과 제2배향막의 배향 방향을 서로 반대가 되도록 하여 제1배향막과 제2배향막이 서로 마주 보도록 배치하는 액정 패널에서 상판 부근의 액정 분자와 하판 부근의 액정 분자의 배향 방향이 액정의 꼬인 방향을 따라 볼 때, 같도록 하여 정면 부근에서의 계조 반전을 개선한다.

그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 전계와 계조 반전과의 관계 및 본 발명에 의한 액정 표시 장치 제조 방법의 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명한다.

제2도의 (a) 내지 (c)는 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 구조를 도시한 단면도이다.

제2도의 (a)는 초기 상태로 스레시홀드 전압보다 낮은 전압을 인가하여 주었을 때의 액정 분자의 상태이고, (b)는 스레시홀드 전압을 인가했을 때, (c)는 스레시홀드 전압보다 큰 전압을 인가하였을 때의 액정 분자의 상태이다.

제2도에 도시한 바와 같이, 기판의 상판(20)과 하판(10)의 한 면에 제1배향막(12)이 형성되어 있고, 제1배향막(12)의 위의 일부에는 제2배향막(14)이 형성되어 있다. 상판(20)의 제2배향막(14)은 하판(10)의 제1배향막(12)과 대응하고 상판(20)과 하판(10)이 평행하도록 배치되어 있다. 이때 제1배향막(12) 위의 액정 분자(30)는 제2배향막(14) 위의 액정 분자(30)의 배향과는 반대로 배향되어 있다.

본 발명에서 제1배향막(12)은 선경사각이 0°에 가까운 배향재를 사용하고, 제2배향막(14)은 선경사각이 큰 배향재를 사용한다. 통상의 DDTN 방법에서 사용하는 제1배향막(12)의 선경사각은 1°이하이므로 그대로 사용해도 무방하나 제1배향막(12)의 선경사각은 낮을수록 좋다.

제2도의 액정 표시 장치가 노말리 블랙 모드인 경우에 계조 레벨은 제2도의 (c)가 가장 크고, 노말리 화이트 모드인 경우는 제2도의 (a)의 계조 레벨이 가장 크다.

제3도의 (a) 내지 (e)는 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 제조 방법의 제1실시예를 그 공정 순서에 따라 도시한 단면도이다.

제3도의 (a)에 도시한 바와 같이, 유리 기판(10) 위에 선경사각이 큰 폴리이미드의 제2배향막(14)을 형성하고 러빙한다.

제3도의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1배향막(12) 위에 선경사각이 큰 폴리이미드의 제2배향막(14)을 형성하고 러빙한다.

이때 러빙 방향은 제1배향막(12)의 러빙 방향과 반대로 한다.

제3도의 (c)에 도시한 바와 같이, 제2배향막(14)위에 포토 레지스트(16)를 형성한다.

제3도의 (d)에 도시한 바와 같이, 노광한 후 제2배향막(14)의 일부를 현상, 식각한다.

제3도의 (e)에 도시한 바와 같이, 포토 레지스트(16)를 제거한다.

제4도의 (a) 내지 (e)는 본 발명에 의한 액정 표시 장치 제조 방법의 제2실시예를 그 공정 순서에 따라 도시한 단면도이다.

제4도의 (a)에서와 같이, 유리 기판(10) 위에 선경사각이 작은 제1배향막(12)을 형성한다.

제4도의 (b)에서와 같이, 제1배향막(12) 위에 선경사각이 큰 제2배향막(14)을 형성한 다음 러빙한다.

제4도의 (c)에서와 같이, 제2배향막(14) 위에 포토 레지트스(16)를 형성한 다음 노광한다.

제4도의 (d)에서와 같이, 현상하고, 제2배향막(14)의 일부를 식각한 후 러빙한다. 이때의 러빙 방향은 제4도의 (b)의 러빙 방향과 반대방향으로 한다.

제4도의 (e)에서와 같이, 포토 레지스트(16)를 제거한다.

선경사각이 작은 제1배향막(12)에서의 선경사각은 다른 요소가 고정되어 있다고 할 때 선경사각이 큰 제2배향막(14)의 선경사각 값에 따라 변할 수 있다. 변화값이 크지는 않으나 선경사각이 큰 제2배향막(14)의 선경사각 값을 크게 하면 선경사각이 작은 제1배향막(12)의 선경사각이 커지며, 제2배향막(14)의 선경사각 값을 작게 하면 제1배향막(12)의 선경사각 값도 작아진다.

따라서, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 제1배향막과 제2배향막의 배향 방향을 서로 반대가 되도록 하여 제1배향막과 제2배향막이 서로 마주 보도록 배치하는 액정 패널에서 상판 부근의 액정 분자와 하판 부근의 액정 분자의 배향 방향이 같도록 하여 정면 부근에서 계조 반전을 개선하는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 기판 위에 제1배향막을 형성하고 러빙하는 제1단계, 상기 제1배향막 위에 제2배향막을 형성하고 러빙하는 제2단계, 상기 제2배향막 위에 포토 레지스트를 이용하여 상기 제2배향막의 일부를 제거하는 제3단계를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
2. 제1항에서, 상기 제1배향막의 선경사각은 상기 제2배향막의 선경사각보다 큰 액정 표시 장치의 제조 방법.
3. 제1항에서, 상기 제1배향막의 선경사각은 상기 제2배향막의 선경사각보다 작은 액정 표시 장치의 제조 방법.
4. 제1항에서, 상기 제1배향막의 선경사각은 0°~0.8°인 액정 표시 장치의 제조 방법.
5. 제1항에서, 상기 제2배향막은 상기 제1배향막의 러빙 방향과 반대 방향으로 러빙하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
6. 기판 위에 제1배향막을 형성하고 상기 제1배향막 위에 제2배향막을 형성하는 제1단계, 상기 제2배향막을 러빙하고 포토 레지스트를 이용하여 상기 제2배향막의 일부를 제거하는 제2단계, 상기 제1배향막를 러빙하고 포토 레지스트를 제거하는 제3단계를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
7. 제6항에서, 상기 제1배향막의 선경사각은 상기 제2배향막의 선경사각보다 큰 액정 표시 장치의 제조 방법.
8. 제6항에서, 상기 제1배향막의 선경사각은 상기 제2배향막의 선경사각보다 작은 액정 표시 장치의 제조 방법.
9. 제6항에서, 상기 제1배향막의 선경사각은 0°~0.8°인 액정 표시 장치의 제조 방법.
10. 제6항에서, 상기 제1배향막은 상기 제2배향막의 러빙 방향과 반대 방향으로 러빙하는 액정 표시 장치의 제조 방법.