KR100323729B1 - 액정표시소자제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비틀린 네마틱 모드(Twisted Nematic Mode : TN)LCD에 관한 것으로, 이색성 염료분자를 폴리머에 혼합하여 투명전극이 형성된 기판위에 도포하여 배향막을 형성함으로써, 종래의 배향막의 러빙공정시 발생되는 정전기와 이물질을 방지한다.
본 발명은 상하기판위에 투명전극 및 배향막을 형성하는 공정, 상기 배향막을 러빙하는 공정, 상기 상하 기판을 합착하는 공정, 상기 상하기판사이에 액정을 주입하는 공정으로 이루어지는 액정표시소자의 제조방법에 있어서, 상기 투명전극이 행성된 기판위에 이색성 염료와 폴리머를 혼합한 배향막을 도포하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시소자 제조방법
본 발명은 비틀린 네마틱 모드(Twisted Nematic Mode : TN)LCD(Liquid Crystal Display)의 제조방법에 관한 것으로, 특히 편광판의 부착 및 배향막의 러빙공정이 필요없는 액정표시소자 제조방법에 관한 것이다.
종래의 액정표시소자의 제조방법은 제1도에 도시한 바와같이상하유리기판(1)에 투명전극(ITO)(2) 및 배향막(폴리이미드)(3)을 차례로 형성하고, 상기 배향막(3)을 일정방향으로 러빙하여 상하유리기판(1)을 합착한 후 실(seal)재(4)로 형성된 공간에 TN 배향된 액정(5)을 주입하고, 상기 상하유리기판(1) 위아래에 편광필름(6)을 부착하여 액정표시소자를 완성한다.
상기와 같이 완성된 종래의 액정표시소자의 동작은 다음과 같다.
인접한 액정층의 디렉터(director)에 나란하게 투과층을 갖도록 배치된 편광물질을 통과한 빛은 투파축의 방향으로 편광되어 액정층에 입사된다.
상기 상술한 러빙된 배향막(폴리이미드)이 위, 아래 수직으로 놓여진 상태에서 90°로 뒤틀린 액정분자층에 의해 빛의 편광방향을 90°변경시킨후 나온 빛은 인접한 편광필름에 평행할때 통과하고, 수직일때 차단된다.
이러한 액정셀에 수직으로 전기장을 인가하면 전기장방향으로 액정분자가 배열되어 전기장의 인가전과는 반대로 빛을 차단하거나 통과시키게 되어 전기장에 의해 빛의 통과가 스위치되는 액정표시소자로 동작된다.
그러나 이와같은 종래의 액정표시소자에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
액정을 배향막에 배향시키기 위하여 배향막의 러빙공정시, 정전기와 이물질(먼지)이 발생되며, 투명유리기판 위, 아래에 부착되는 펀광필름은 액정표시소자의 제조단가를 높이는데 주요 원인이 된다.
본 발명은 상기 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 이색성 염료(dye)분자를 폴리머에 혼합하여 투명전극에 도포함으로써 배향막의 러빙공정및 편광판의 부착없이 정전기 방지 및 액정표시소자의 제조단가를 절감하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 액정표시소자 제조방법은 상하기판위에 투명전극 및 배향막을 형성하는 공정, 상기 배향막을 러빙하는 공정, 상기 상하 기판을 합착하는 공정, 상기 상하기판사이에 액정을 주입하는 공정으로 이루어지는 액정표시소자의 제조방법에 있어서, 상기 투명전극이 형성된 기판위에 이색성 염료와 폴리머를 혼합한 배향막을 도포하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
제2도는 본 발명의 액정표시소자의 구조도를 나타낸 것으로써, 본 발명의 액정표시소자는 상하유리기판(glass)(21)위에 투명전극(ITO)(22)을 형성하고, 상기 투명전극이 형성된 기판(ITO glass)위에 가시광선영역에서 아이소머(isomer)되는 이색성 염료(dichrois dye)와 자외선 영역에서 크로스링킹(crosslinking)되는 폴리머(pol-ymer)를 혼합하여 도포함으로써 편광성 및 액정배향성을 갖는 배항막(23)을 형성함으로써 제조된다.
여기서, 상하배향막(23)은 각각 광처리하고자 하는 방향의 수직방향으로 편쾅된 빛을 조사하여 처리한 것이다.
즉, 수평방향의 배향막 형성은 수직방향으로 편광된 빛을 조사하여 처리하고, 수직방향의 배향막 형성은 수평방향으로 편광된 빛을 조사하여 처리한다.
상기 배향막(23)이 형성된 상하유리기판(21)을 합착한 후 실(seal)재(24)로 형성된 공간에 TN 배향된 액정(25)을 주입하여 액정표시소자를 완성한다.
상기 액정표시소자에 선형편광된 가시광선과 자외선을 조사시키면, 상기 이색성 염료는 포토아이소메리제이션(photo-isomerization)되어, 상기 가시광선의 편광방향에 수직으로 흡수축을 가지게되어 빛을 편광시키는 성질을 갖는다.
또한 폴리머는 포토 크로스링킹(photo-crosslinking)되어 상기 자외선의 편광방향에 수직으로 액정분자를 배향시키는 성질을 갖는다.
여기서, 상기 포토아이소메리제이션은 제3도에서와 같이 분자의 장축방향으로 편광된 빛을 이색성 색소분자에 조사하면, 상기 이색성 색소 분자는 트랜스 수직(trans⊥)구조와 시스(cis)구조로 여기되었다가 다시 트랜스수직(trans⊥)구조와 트랜스 수평(trans ∥)구조로 된다.
상기와 같은 과정이 반복되면. 결국 조사된 가시광선의 편광방향에 수직으로 분자의 장축을 갖는 트랜스수직(trans⊥)구조만 남게되어 특정방향으로 빛을 흡수하게되는 성질을 갖는다.
또한, 상기 포토크로스링킹은 제4도에서와 같이 고분자(a)와 고분자측쇄(b)로 구성된 폴리비닐신나메이트(Poly Vinyl Cinnamate : PVCM)분자에 자외선을 조사하면, 상기 PVCM 분자는 여기 상태로 되어 인접 고분자 측쇄와 결합하여 크로스링킹(c)부를 형성하는 광 반응을 말한다.
상기 크로스링킹된 PVCM 분자는 자외선의 편광방향에 수직으로 분자구조의 장축이 배열하여 액정에 대한 배향성을 갖개된다.
제5도는 본 발명의 액정표시소자의 배향막 세부구조도를 나타낸 것으로써, 이색성 염료분자를 폴리머에 혼합하여 기판(ITO glass)에 도포한 후 선형 편광된빛을 조사하여 편광성 및 액정배향성층을 형성한다.
제6도는 본 발명의 액정표시소자의 동작원리를 나타낸 것이다.
상기와 같이 설명한 본 발명의 동작은 종래의 동작원리와 같으므로 생략한다.
상기에서 상술한 바와같이 본 발명에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
이색성 염료분자를 폴리머에 혼합하여 투명전극이 형성된 기판위에 도포하여 배향막을 형성함으로써, 선형 편광된 빛을 조사하여 빛에 대한 편광성과 액정에 대한 배향성을 갖는 배향막이 배향되어, 종래의 배향막의 러빙공정시 발생되는 정전기와 이물질을 방지할 수 있다.
또한, 편광필름의 부착이 필요없으므로, 액정표시소자의 제조단가를 줄일 수 있다.
제1도는 종래의 액정표시소자 구조도
제2도는 본 발명의 액정표시소자 구조도
제3도는 본 발명의 포토아이소메리제이션되는 과정도
제4도는 본 발명의 포토크로스링킹되는 과정도
제5도는 본 발명의 액정표시소자의 배향막 세부구조도
제6도는 본 발명의 액정표시소자의 동작원리
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
21 : 기판 22 :투명전극 23 : 배향막
24 : 실(seal)재 25 : 액정

Claims (3)

  1. 상하기판위에 투명전극 및 배향막을 형성하는 공정,
    상기 배향막을 러빙하는 공정,
    상기 상하 기판을 합착하는 공정,
    상기 상하기판사이에 액정을 주입하는 공정으로 이루어지는 액정표시소자의 제조방법에 있어서,
    상기 투명전극이 형성된 기판위에 이색성 염료와 폴리머를 혼합한 배향막을 도포하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이색성 염료는 가시광선 영역에서 아이소머되어 빛에 대한 편광성을 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 폴리머는 자외선 영역에서 크로스링킹되어 액정분자에 대한 배향성을 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
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